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管材熱處理的主要質(zhì)量缺陷

鋼管熱處理的主要質(zhì)量缺陷

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討論管材熱處理的主要質(zhì)量缺陷,以調(diào)質(zhì)熱處理工藝為典型工藝予以敘述。 
管材熱處理所產(chǎn)生的質(zhì)量問題主要體現(xiàn)在幾方面(性能、組織、缺陷、尺寸、表面等)。 

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1 性能和組織問題 
性能和組織問題,取決于材料成分和原始狀態(tài)以及熱處理工藝的合理性和工序控制水平,這是熱處理質(zhì)量控制最核心的內(nèi)容。 
熱處理工藝制定或執(zhí)行不好,管材的性能(如屈服、抗張、延伸)將會超出標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求;對組織將出現(xiàn)魏氏體、帶狀等標(biāo)準(zhǔn)不允許的組織存在。 

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2 尺寸問題 
主要表現(xiàn)在長度方向(軸向)的彎曲和截面方向(徑向)的橢圓度和外徑超差。 
2.1 鋼管產(chǎn)生彎曲的原因 
2.1.1 鋼管加熱不均產(chǎn)生彎曲 
鋼管加熱不均,沿管子軸向方向溫度不同,淬火時組織轉(zhuǎn)變時間不同,鋼管的體積的變化時間不同,產(chǎn)生彎曲。 
2.1.2 鋼管淬火產(chǎn)生彎曲 
淬火是高強(qiáng)套管和高鋼級管線管生產(chǎn)的首選熱處理方式。淬火時組織轉(zhuǎn)變非常迅速,鋼管的組織轉(zhuǎn)變帶來體積的變化。由于鋼管的各部分冷卻速度不一致而導(dǎo)致組織轉(zhuǎn)變速度不一致,也會產(chǎn)生彎曲。 

退火爐-5.jpg

2.1.3 管坯引起彎曲 
若鋼管的化學(xué)成分存在偏析,即使冷卻條件完全一致,在冷卻時也會產(chǎn)生彎曲。 
2.1.4 冷卻不均產(chǎn)生彎曲 
合金鋼管在熱處理之后,通常要將鋼管邊回轉(zhuǎn)邊自然冷卻。此時鋼管的軸向和周向冷卻速度是不均勻的,會產(chǎn)生彎曲。鋼管若彎曲度不能滿足要求,將會影響后續(xù)的加工(如運(yùn)輸、矯直等),甚至?xí)绊懫湫阅堋?nbsp;
2.1.5 定徑機(jī)上產(chǎn)生彎曲 
合金鋼管特別是外徑公差范圍較窄的鋼管(如管線管、套管)在回火后一般要求定徑。如果定徑機(jī)架中心線不一致,鋼管會產(chǎn)生彎曲。 
2.2 鋼管橢圓度和外徑超差的主要原因 
淬火時,由于鋼管各部分組織轉(zhuǎn)變是不一致的,鋼管會產(chǎn)生橢圓度;由于存在橢圓度,所以大部分鋼管在調(diào)質(zhì)處理后需要定徑,若定徑控制工藝不好,外徑會出現(xiàn)超差。 

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3 缺陷和表面問題 
3.1 鋼管的淬火裂紋 
鋼管的淬火加熱溫度過高,或加熱時間過長,或加熱溫度嚴(yán)重不均易造成淬火裂紋。若鋼管的化學(xué)成分存在偏析,鋼管有夾雜也容易造成淬火裂紋。 
3.2 鋼管的過熱或過燒 
鋼管的淬火加熱溫度過高或加熱時間過長,易造成過熱或過燒,嚴(yán)重時,鋼管會發(fā)生坍塌。 
3.3 鋼管的表面脫碳或嚴(yán)重氧化 
鋼管在加熱時,表面嚴(yán)重脫碳或嚴(yán)重氧化,是因加熱溫度和加熱時間控制不當(dāng)或空燃比調(diào)整失調(diào)所致。

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