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無縫鋼管退火的種類及工藝

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   中國無縫管網報道稱:在主要生產流程上,設置了專門的質量檢查站,同時還聘請第三方中國石油非破壞性檢測中心駐廠,對全部入庫的成品套管進行10%隨機抽驗,以確保出廠的產品質量。在做好質量檢驗把關的基礎上,對生產過程質量控制進行全程監督,以提高生產過程質量控制水平,確保最終成品的高質量。專職質量檢查人員,主要從事原材料的入廠到成品出廠的全過程質量檢驗控制。其中,煉鋼系統連鑄坯有表面質量和幾何尺寸的檢驗,軋管系統鋼管有表面質量和幾何尺寸檢驗,管加工廠有螺紋參數和外包裝質量的檢驗。為保證產品質量,把過程的基礎自動化控制作為重點工作來抓,在各條生產線上投入了大量的資金安裝了世界先進的在線檢測設備。軋管系統配備了IMS九通道、十三通道熱測壁厚系統及QAS M7、M10機器人測長、測厚、測徑、測溫系統等設備;管加工廠配置了超聲波探傷、水壓試驗、通徑檢驗等設備,通過先進的檢測設備保證了鋼管的整體質量。
  
  1.完全退火和等溫退火完全退火又稱重結晶退火,一般簡稱為退火,這種退火主要用于亞共析成分的各種碳鋼和合金鋼的鑄,鍛件及熱軋型材,有時也用于焊接結構。一般常作為一些不重工件的最終熱處理,或作為某些工件的預先熱處理。
  
  2.球化退火球化退火主要用于過共析的碳鋼及合金工具鋼(如制造刃具,量具,模具所用的鋼種)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并為以后淬火作好準備。
  
  3.去應力退火去應力退火又稱低溫退火(或高溫回火),這種退火主要用來消除鑄件,鍛件,焊接件,熱軋件,冷拉件等的殘余應力。如果這些應力不予消除,將會引起鋼件在一定時間以后,或在隨后的切削加工過程中產生變形或裂紋。
  
  退火與正火
  
  1.鋼的退火將鋼加熱到一定溫度并保溫一段時間,然后使它慢慢冷卻,稱為退火。鋼的退火是將鋼加熱到發生相變或部分相變的溫度,經過保溫后緩慢冷卻的熱處理方法。退火的目的,是為了消除組織缺陷,改善組織使成分均勻化以及細化晶粒,提高鋼的力學性能,減少殘余應力;同時可降低硬度,提高塑性和韌性,改善切削加工性能。所以退火既為了消除和改善前道工序遺留的組織缺陷和內應力,又為后續工序作好準備,故退火是屬于半成品熱處理,又稱預先熱處理。
  
  2.鋼的正火正火是將鋼加熱到臨界溫度以上,使鋼全部轉變為均勻的奧氏體,然后在空氣中自然冷卻的熱處理方法。它能消除過共析鋼的網狀滲碳體,對于亞共析鋼正火可細化晶格,提高綜合力學性能,對要求不高的零件用正火代替退火工藝是比較經濟的。
  
  完全退火處理完全退火處理係將亞共析鋼加熱至Ac3溫度以上30~50℃、過共析鋼加熱至Ac1溫度以上50℃左右的溫度范圍,在該溫度保持足夠時間,使成為沃斯田體單相組織(亞共析鋼)或沃斯田體加上雪明碳體混合組織后,在進行爐冷使鋼材軟化,以得到鋼材最佳之延展性及微細晶粒組織。
  
  中國無縫管網報道稱:鑄鐵之弛力退火處理幾乎所有的鑄件在冷卻過程中都會產生熱應力,在熱處理過程中,特別正常化處理和退火處理之后均會成內應力,內應力發生的主要原因在於鑄件的內部肉厚不同,在急速冷卻過程中由於熱降的差異發生,肉厚不同會使每一個不分的收縮各異,因而引起了所謂內應力,冷的部分具有較高的潛變長度,而熱的部分其長度較低,故熱的部分就會在冷的部分收縮后形成熱點造成部份的變形,變形部分之強度,隨著變形度的增加而提高,最后再不能進一步變形時,鑄件內部形成某種程的彈性應力,甚至塑性應變,即為內應力,此應力幾乎可高達與抗拉強度等值,一且由於任何外在的原因使局部應力超過抗拉強度的時候,此類鑄件很容易因而造成破裂,熱處理是消除內應力最重要的一種方法,主要程序是升高溫度,令所有鑄建在非常均勻而緩慢的情況下,加熱及冷卻。
  
  退火溫度的高低,主要視鑄件的組成部分,以及必須消的強度量而定,甚至必須考慮組織的可能變化,最適合的退火溫度可大致歸納如下:對非合金性的鑄鐵而言,約在500~575℃之間,對於低筋性的鑄鐵而言,大約在550~600℃之間,對高合金鑄鐵而言則在600~650℃之間,爐內的溫度分布,必須儘可能的均勻以避免存在溫度梯度,不論任何情況下,用於退火的火焰或熱氣體,不能直接噴向鑄件,以避免在加熱的時候,薄壁的部分在次引起熱應力,而增加殘留應力的存在量,進而引起破裂,在到達退火溫度后的第一小時內大部分的內應力均會消除,則視鑄件的厚薄而定,一般而言鑄件厚度每增加25mm必須增加一小時的退火時間。
  
  鑄鐵之軟化退火處理灰鑄鐵與球狀石墨鑄鐵軟化退火,事實上是一種針對碳化物分解的熱處理,對非合金性及低合金鑄鐵而言,鐵碳所形成的碳化物并非是一種穩定相,在高溫中經過一段足夠長的時間,碳化物分解成為石墨、肥力鐵或沃斯田鐵,此類分解過程就是一般所謂的軟化熱處理,同時也是製造展性鑄鐵的主要程序,灰鑄鐵裡的碳化物主要分兩類,第一類是在凝固過程中形成的共晶碳化物(EutecticCarbide),一般稱之為自由碳化物(FreeCarbide)。軟化處理主要分成兩個步驟,及第一段石墨化及第二段石墨化,共晶碳化物之分解為第一段石墨化,波來鐵分解為肥力鐵與石墨之步驟為第二段石墨化。圖2-2所示為軟化處理時間-溫度曲線,如果波來鐵分解時予以非常緩慢的冷卻,則同時可達到弛力退火的效果。
  
  第一段石墨化處理的目的在於消除共晶雪明碳鐵,因此當灰鑄鐵或者球狀石墨鑄鐵,再凝固過程中,石墨形成不完全,大部分都會形成共晶雪明碳鐵,在鑄件的角落和銳邊處,由於冷卻速率較快,或以金屬模鑄造時激冷效果均會產生共晶雪明碳鐵,另當硅的含量不夠,或接種的處理不良都會產生硬點,或形成碳化物,如果鑄鐵內具碳化物的穩定元素,儒Cr、V或太高之錳含量時,也會形成相同的結果,如果是由於成分的配合不恰當,晶界形成共晶碳化物,則鑄件的肉原對碳化物之形成不會產生之影響,此類碳化物在某一個溫度范圍內相當的不穩定,其分解速度隨著溫度的降低而急速的減小,且隨著溫度的升高而急速的增加。第一段石墨化的溫度不宜太低,其溫度范圍大約在850℃至950℃之間,對球狀石墨鑄鐵而言,由於需要較高的韌性,因此溫度不宜超過920℃,以免發生沃斯田鐵初晶,退火的時間必須加長,退火時間的長短不僅由退火溫度來決定,同時需考慮鑄鐵的種類成分,甚至要考慮碳化物的種類,一般而言退火時間可由2~15小時,為了避免脫碳,同時考慮經濟上的效益,退火時間應儘可能地縮短,石墨化元素如硅及微量的銅可加速雪明碳鐵的分解,而碳化物的穩定元素,如鉻、鋁、銅,在正常情況下會嚴重地延遲石墨化的時間。中國無縫管網報道稱
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