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真空滲碳為真空滲碳一淬火工藝曲線。在真空中加熱到滲碳溫度并保溫使表面凈化、活化之后,通入稀薄滲碳富化氣(見控制氣氛熱處理),在大約1330Pa(10T0rr)負壓下進行滲入,然后停氣進行擴散。滲碳后的無縫鋼管淬火采用一次淬火法,即先停電,通氮冷卻工件至臨界點A以下,使內(nèi)部發(fā)生相變,再停氣、開泵,升溫到Ac1~Accm之間。淬冷方法可采用氣冷或油冷。后者為奧氏體化后移入前室,充氮至常壓,入油。真空滲碳的溫度一般高于普通氣體滲碳,常采用920~1040℃滲入和擴散可按所示分兩階段,也可用脈沖式通氣、停氣,多段式的滲一擴相間,效果更好。由于溫度高,尤其表面潔凈、有活性,真空滲碳層形成速度比普通氣體、液體和固體滲碳快,如要求滲層為1mm時,在927℃只需5h,而1033℃僅需1h。
鑄造無縫鋼管的過程
(一)澆注前要對鑄水進行孕育和扒渣處理,過程中要不斷流、平穩(wěn),以避免沖砂而形成砂眼。跑火時要及時堵住漏鑄水的部位,并補足鑄水,以減少冷隔、澆不足等缺陷。
(二)型砂性能將直接影響無縫鋼管的質(zhì)量,因此應(yīng)具有良好的透氣性、濕強度、流動性、可塑性和退讓性等。
(三)在粘土含量相同時,膨潤土比普通粘土的熱濕拉強度高。在濕型粘土砂中加入適量的煤粉、木屑等,可提高抗夾砂能力,并可防止夾砂、粘砂而得到表面光潔的管件。型砂的水分定為6%左右,以使其具有較好的綜合性能。
(四)要獲得表面光潔度好的無縫鋼管,可以通過清理滾筒去除表面的砂子,也進行拋丸處理。非加工表面的粘砂必須清理干凈,以防止影響管件使用。
(五)對于干模造型烘干工藝,要按操作規(guī)程進行操作,烘干時間為8h以上,以防因烘干不透而造成砂、氣孔等缺陷。
(六)管件必須經(jīng)過充分冷卻才能扒出鑄型,一般要求不小于3h。如果時間過短,會發(fā)生表面激冷而使硬度較高造成切削困難。無縫鋼管件較大時可能會產(chǎn)生熱裂、內(nèi)部應(yīng)力較大,易造成變形而影響外形尺寸。
(七)在制作過程中重點要考慮的是其工藝結(jié)構(gòu)和性能。一方面提高生產(chǎn)率,另一方面要保證質(zhì)量。在生產(chǎn)中要檢驗?zāi)拥耐暾裕WC無缺陷使用,如果有缺陷要經(jīng)過修理后才能夠使用。起模時要注意敲擊力度,鋁模要墊木塊進行敲擊,減少鋁模的受損程度。
(八)生產(chǎn)無縫鋼管件時,必須嚴格控制人爐和人包材料的質(zhì)量,對其成分、塊度及理化性能必須按要求進行檢查和驗收。
(九)通過檢驗,發(fā)現(xiàn)無縫鋼管的缺陷,查找并分析原因,及時采取措施,以減少缺陷的產(chǎn)生。
無縫鋼管真空淬火工藝過程:無縫鋼管真空淬火真空淬火爐按冷卻方法分為油淬和氣淬兩類,按工位數(shù)分為單室式和雙室式。真空油淬爐都是雙室的,后室置電加熱元件,前室的下方置油槽。工件完成加熱、保溫后移入前室,關(guān)閉中門后向前室充入惰性氣至大約2.66%26times;10~1.01%26times;10Pa(200~760mm柱),入油。油淬易引起工件表面變質(zhì)。由于表面活性大,厚壁無縫鋼管,在短暫的高溫油膜作用下即可發(fā)生顯著薄層滲碳,此外,碳黑和油在表面的粘附對簡化熱處理流程很不利。真空淬火技術(shù)的發(fā)展主要在于研制性能優(yōu)良、工位單一的氣冷淬火爐。前述雙室式爐亦可用于氣淬(在前室噴氣冷卻),但雙工位式的操作使大批量裝爐的生產(chǎn)發(fā)生困難,也易在高溫移動中引起工件變形或改變工件方位增加淬火變形。單一工位的氣冷淬火爐是在加熱保溫完成后在加熱室內(nèi)噴氣冷卻。氣冷的冷速不如油冷快,也低于傳統(tǒng)淬火法中的熔鹽等溫、分級淬火。因而,不斷提高噴冷室壓力,增大流量,以及采用摩爾質(zhì)量比氮的惰性氣體氦和氫,是當今真空淬火技術(shù)發(fā)展的主流。70年代后期將氮氣噴冷的壓力從(1~2)%26times;10Pa提高到(5~6)%26times;10Pa,使冷卻能力接近于常壓下的油冷。80年代中期出現(xiàn)超過高壓氣淬,用(10~20)%26times;10Pa的氦,冷卻能力等于或略高于油淬,已進入工業(yè)實用。90年代初采用40%26times;10Pa的氫氣,接近水淬的冷卻能力,尚處于起步階段。工業(yè)發(fā)達已進展到以高壓(5~6)%26times;10Pa氣淬為主體,而中國產(chǎn)氣淬一些金屬的蒸氣壓(理論值)與溫度的關(guān)系則尚處于一般加壓氣淬(2%26times;10Pa)型階段。
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