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高速無縫鋼管熱處理工藝的優(yōu)化

時(shí)間:2015-02-01 06:37???來源:無縫鋼管廠 ???作者:海誠(chéng)無縫鋼管???

　高速無縫鋼管是高碳、高合金冷作模具無縫鋼管。常規(guī)淬火溫度下加熱時(shí)，由于合金碳化物的溶解，基體中的含碳量和合金元素的含量較高，強(qiáng)度和硬度很高，但是韌性不足，使用中容易發(fā)生脆斷而早期失效。要提高高速無縫鋼管的綜合性能，改進(jìn)熱處理工藝是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵。

　　一.控制奧氏體化溫度。

　　細(xì)化晶粒是既提高材料的強(qiáng)度又可提高材料的韌性的唯一途徑。對(duì)于高速無縫鋼管和高碳、高合金冷作模具鋼可以通過適當(dāng)降低淬火溫度來減少脆性開裂的傾向。因?yàn)榻档土舜慊饻囟?，一方面能夠控?M6C、MC 型碳化物溶入基體，使奧氏體中的平均含碳量降低，導(dǎo)致 Ms點(diǎn)上升，淬火后的孿晶馬氏體數(shù)量減少，獲得以板條馬氏體為主的淬火組織，從而提高了鋼的韌性; 另一方面，由于淬火溫度降低，奧氏體晶粒度得到細(xì)化，也有利于韌性的提高。試驗(yàn)結(jié)果表明，奧氏體化溫度為 1200和 1180℃ 時(shí)，晶粒度為11.5 級(jí); 奧氏體化溫度為 1160℃ 時(shí)，晶粒度為 12級(jí)，說明適當(dāng)降低淬火溫度可使奧氏體晶粒得到細(xì)化。另外，隨著奧氏體化溫度由 1200℃降低到 1160 ℃，W6Mo5Cr4V2 高速鋼的硬度略有下降，而沖擊吸收功有所提高，沖擊吸收能量測(cè)試值由4.62J提高到4.96J。

　　二.采用分級(jí)回火工藝。

　　高速無縫鋼管http://www.guobaopcik.cn/回火的目的是通過合金碳化物的彌散析出以及殘余奧氏體的充分轉(zhuǎn)變來獲得穩(wěn)定的組織?；鼗鸸に囀歉咚贌o縫鋼管獲得較高紅硬性、耐磨性以及強(qiáng)韌性的關(guān)鍵所在。國(guó)外文獻(xiàn)推薦的回火工藝普遍傾向于采用兩次回火法。分級(jí)回火也被國(guó)內(nèi)一些工廠用來代替常規(guī)的三次回火工藝。對(duì)W6Mo5Cr4V2 高速鋼采用分級(jí)回火工藝，即在高溫回火時(shí)增加 350℃的處理，(350℃×1 h + 560℃×1 h)，結(jié)果獲得了比常規(guī)回火更佳的強(qiáng)韌性配合。試驗(yàn)結(jié)果表明，在相同的奧氏體化溫度下，分級(jí)回火后的 W6Mo5Cr4V26 高速鋼的耐磨性和紅硬性較常規(guī)回火要好。金相檢測(cè)顯示，經(jīng)過分級(jí)回火后的W6Mo5Cr4V2 高速鋼具有更多的均勻分布的滲碳體質(zhì)點(diǎn)，并使沿孿晶界析出的碳化物更彌散。分級(jí)回火可以使W6Mo5Cr4V2 高速鋼較常規(guī)回火具有更佳的性能。這是因?yàn)椋邷鼗鼗饡r(shí)增加350℃的分級(jí)處理，使高速無縫鋼管先析出均勻彌散分布的滲碳體質(zhì)點(diǎn)，能夠促進(jìn)隨后高溫回火時(shí)M2C型合金碳化物的析出。正是這些彌散、細(xì)小分布的碳化物使得分級(jí)回火的高速鋼二次硬化效應(yīng)更為顯著，從而比常規(guī)回火的高速鋼具有更高的硬度、紅硬性和更優(yōu)的耐磨性。同時(shí)，由于沿孿晶界的裂紋萌生與擴(kuò)展較為困難，也有利于韌性的改善。性能測(cè)試對(duì)比如下：硬度：分級(jí)回火試樣是 64.6 HRC，常規(guī)回火試樣是63.8 HRC;紅硬性：分級(jí)回火試樣是59.3 HR，常規(guī)回火試樣是58.6 HR。