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浙江AM8亚美钢管有限公司
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3Cr13馬氏體不鏽鋼的加工

浏览次数:914日期:2019-11-08
  中國鋼管信息港辦公室獲悉:該零件外形不複雜,尺寸精度等級為IT8級,表麵粗糙度Ra1.6,技術要求不高,材料選用了3Cr13不鏽鋼 ,首要是考慮主動繅絲機的工作環境等身分。3Cr13屬馬氏體不鏽鋼,其材料強度、硬度比正火狀況45鋼高。按普通碳鋼(45鋼)的工藝方法對零件進行加工,結果車刀磨損嚴重,生產率低,零件表麵粗糙度達不到要求,特別是加工M12的內螺紋時,絲錐極易磨損,還經常“咬死”在螺紋孔中,出現絲錐崩刃或折斷現象,其結果不但影響產品質量,也加大了生產本錢 。為此,針對3Cr13材料加工出現的題目,通過材料性能對比與分析,探索新的加工方法,經過反複試驗,取得了一些成功的經驗。
  
  般稱為不鏽鋼。
  
  1材料對比及分析在腐蝕介質中具有較高抗腐性能的鋼,即含Cr大於12%、含Ni大於8%的合金鋼,不鏽鋼按其化學成分可分為兩類,即鉻不鏽鋼和鉻鎳不鏽鋼,3Cr13屬於鉻不鏽鋼。
  
  附表45鋼、3Cr13不鏽鋼的化學成份和機械性能牌號化學成份機械性能抗拉強度(MPa)屈服點伸長率收縮率衝擊率硬度45鋼附表是45鋼和3Cr13不鏽鋼的化學成份及機械性能對比表。比較45鋼(正火)與3Cr13不鏽鋼的機械性能,3Cr13鋼的強度、性等指標均比45鋼高,是一種強度高、塑性好的中碳馬氏體不鏽鋼。通過對端部擋圈加工過程跟蹤觀察,和材料切削性能對比,可以排除刀具質量題目,分析比較後基本確定了產生質量題目的首要啟事:加工硬化嚴重,切削抗力大。根據零件材料強度、硬度對切削加工性的影響,3Cr13和45鋼的切削力應當相差不太大。但是,由於3Cr13不鏽鋼經切削加工後的表麵硬度,比未經加工硬化的其他部分硬度高本:2006―03―01 1魂者琳(Aae男il%授首要研究方向為c機械製造工藝和特種加工Allrightsreserved. 1.4~2.2倍 。3Crl3材料加工硬化,剪切滑移區金屬材料的切應力增加,使總的切削抗力增大,單位切削力比正火狀況45鋼約高25%.加工硬化越嚴重,加工切削力越大 ,切削性能越差,刀具越輕易磨損。
  
  套拉過盈量套拉過盈量是指不鏽鋼管與碳鋼芯的半徑之和與拉絲模開口半徑的差值,此即單邊過盈量。本試驗所采用的碳鋼芯直徑為10mm ,不鏽鋼管的內壁為10mm,壁厚為0. 4mm,直徑和為10. 8mm.試驗中米用二種不同的拉絲模直徑 ,分別為10.7mm、10. 5mm,對應的單邊過盈量分別為0. 0.10mm和0.15mm.試驗結果表明:在其它條件一定的情況下,過盈量不同,套拉效果存在很大的差異,結果如表2所示。
  
  中國鋼管信息港辦公室獲悉:過盈量影響效果單邊過盈量(mm)收緊力(N)表麵出現微裂紋從表中易看出,隨著過盈量的增大,收緊力明顯增大,這表明結合緊密程度高,但是過大的過盈量會破壞複合型材的表麵質量。經過多次反複。可以看出,丈量結果與用經驗公式計算的結果相當吻合,誤差均控製在5%以內,是以所建立的經驗公式符合實際情況 。
  
  收緊力一套拉速度經驗公式檢驗表套拉速度(m/s)計算值(N)實測值(N)相對誤差(%)僅由公式可以看出 ,收緊力是隨套拉速度單調遞增的函數,是以套拉速度是越大越好 ,但是理論分析及試驗結論卻表明:套拉速度對收緊力的影響是由於熱脹冷縮的原因。套拉速度快,成形溫度高,熱預應力收縮效果好,但是太快又會降低碳鋼芯/不鏽鋼複合型材表麵質量並出現裂紋,終究破壞成品。當套拉速度超過7m/min時,複合型材表麵質量明顯降低,試驗表明套拉速度選取6mmin為宜。
  
  套拉潤滑劑在保證碳鋼芯不鏽鋼複合型材的表麵質量中起關鍵感化。通過采用專用配製的無酸洗套拉潤滑劑配合套拉前的專用無酸洗碳鋼精整潤滑劑來改進工藝 。冷拔(套拉)前傳統工藝一般為 :外表麵附著部分硫酸水溶液,若將管直接放進冷水槽內清洗,不僅汙染環境,且殘酸帶進磷化池內形成ZnS4影響磷化層質量 ,延長磷化時間,加永生產周期。試驗中通過研製專用套拉潤滑劑來解決傳統拉拔工藝潤滑所存在的題目。
  
  中國鋼管信息港辦公室獲悉:首先對傳統工藝進行分析:在傳統冷拔工藝中,對製件坯料熱處理的目的是要降低坯料硬度、強度,保證坯料內部組織均勻性,同時進步其塑性;工序間退火是為了消除上步工序中的加工硬化;對製件坯料酸性處理是為了祛除表麵氧化皮及其它雜物,為磷化和皂化提供清潔表麵;磷化和皂化目的是為使製件坯料表麵產生一層致密而牢固的膜,使得在高壓應力狀況下製件與模具成型表麵不發生粘結現象;潤滑劑感化是為了讓工件進進模具時減少對模具的磨損並有益於成形。所以隻要能找到一種物質,使之在製件與模具成形表麵形成一層“膜”,在成形的那一瞬間將製件與模具成形麵隔開,那麽就可以代替磷化皂化工藝,簡化工序流程,減少環境汙染。
  
  酸洗T9淨水清磷化③皂化。T在酸洗後鋼丨管內ish瞬孤bookmark1為此,試驗中研製了一種與套拉前無酸洗專用碳鋼精整潤滑劑相配套的無酸洗專用套拉潤滑劑:首要潤滑介質為二硫化鉬(MqS2)粉末,以20號機劑作為載體 ,另外添加微量極壓抗磨添加劑TCP(磷酸三甲酚酯)或ZDTP(二烷基二硫代磷酸鋅)。自然的二硫化鉬是從輝鉬礦提純得到的礦物質,屬六方晶係的層狀結構。M0S2晶體是由S-M-S三個平麵層構成的單元層,單元層內部每個鉬原子被三棱形分布的硫原子包圍,靠強共價鍵聯係在一起,單元層之間靠弱分子間感化力連接,極易從層與層之中斷裂。MS2與金屬表麵有很強的結協力,能形成牢固的潤滑膜 。用20號機劑作二硫化鉬的溶劑 ,將二硫化鉬摻和在20號機械劑中攪拌 ,製件坯料在這類套拉潤滑劑中浸泡一下進模成形,該浸泡工藝相當於傳統工藝中的塗潤滑劑工序,由於摻和了二硫化鉬,可省往磷化皂化工序。由於二硫化鉬本身就是一種固體潤滑劑,能在被潤滑物體表麵形成潤滑膜物質。一般液體潤滑劑(如20號機械劑)在高壓應力和一定溫度下潤滑感化喪失,而二硫化鉬則不一樣,它的顆粒極為細小,製件與模具成形表麵總存在著不同程度的表麵粗糙度,就形成了存儲二硫化鉬的小倉庫,在擠壓成形的那一瞬間,二硫化鉬隨著液體潤滑劑從成形過程的縫隙中擠走一部分,留下一層,高壓應力與溫度對它的潤滑感化破壞性不大,在擠壓成形成了一層“膜”,使得製件與模具不會因高壓應力而粘結起來。專用套拉潤滑劑在無酸洗條件下將套拉模具的使用壽命大大延長,同時更好地保證了碳鋼芯不鏽鋼複合型材的質量,特別是表麵質量,滿足生產使用要求,並且減少甚至消除對環境的汙染。試驗結果如表5所示。
  
  無酸洗專用套拉潤滑劑與傳統潤滑劑對複合型材表麵質量影響對比表潤滑粉種類複合型材表麵粗糙(Ra)傳統潤滑劑套拉專用潤滑劑本文提出采用一種有別於傳統焊接工藝的預應力套拉成形技術來加工碳鋼芯不鏽鋼複合型材。成形工藝采用了獨創的熱預應力冷縮收緊技術,設計並製造了預應力精整收緊裝配,通過試驗優化成形工藝參數,使外層不鏽鋼緊密複合在碳鋼芯表麵,解決碳鋼芯與不鏽鋼帶材的連續壓合的緊密性和穩定性題目 。采用專門配製的配套潤滑劑後大大減少了對環境的汙染,該方法生產本錢相對低廉,所加工出的複合材料具備碳鋼和不鏽鋼的共同優點。
  
  通過試驗,本文研究了單邊過盈量、套拉速度和潤滑劑對成形效果的影響。在全部成形過程中,單邊過盈量是成形質量的關鍵。單邊過盈量過大會影響複合型材的表麵質量,過小會因收緊程度不夠使碳鋼和不鏽鋼易於脫落。試驗結果表明,采用0.1單邊過盈量 ,可以得到最好的成形效果 。
  
  中國鋼管信息港辦公室獲悉:套拉速度對收緊力的影響也非常巨大,這首要是由於熱脹冷縮的原因。套拉速度快,成形溫度高,熱預應力收縮效果好,但是太快又會降低碳鋼芯不鏽鋼複合型材的表麵質量並出現裂紋,終究破壞成品。試驗表明,套拉速度保持在6m/min為宜。