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小口径厚壁精密无缝管的结构及热处理特点

马氏体不锈钢小口径厚壁精密无缝管的结构及热处理特点

为了更好地确保马氏体不锈钢小口径厚壁精密无缝管的高强度、高耐磨性、高耐腐蚀性,这类钢都要经过热处理后使用,常用的热处理工艺有软化处理、调质处理和表面淬火+低温热处理回火等。

1.小口径精密钢管软化处理。马氏体不锈钢锻轧后空冷即可获得马氏体结构。为了更好地减少硬度标准,提升车削工艺性能,也为了更好地清除残余应力,避免破裂,应做好软化处理。软化处理有两个方式:一个是高溫热处理回火,将锻轧件加温至七百~八百℃,保溫2~6h后空冷,使马氏体转化为热处理回火索氏体;二是完全退火工艺,将锻轧件加温至八百~九百℃,保溫2~4h,炉冷至600℃后再空冷。经过软化处理后,12Cr13和20Cr13小口径厚壁精密无缝管的硬度标准在170HBS以下,30Cr13和40Cr13小口径厚壁精密无缝管的硬度标准可降到217HBS以下。

2.小口径厚壁精密无缝钢管调质处理。对于要求综合力学性能好的零部件,如12Cr13和20Cr13小口径厚壁精密无缝管常用于结构件,常用调质处理以得到综合力学性能良好的热处理回火索氏体结构。12Cr13难以获得完全的奥氏体,但是在950~1100℃温度范围内加温,可以使铁素体量减到最少,表面淬火后的结构为低碳马氏体+小量铁素体;20Cr13小口径厚壁精密无缝管在高溫加温时可得到全奥氏体,因此表面淬火后可得到板条形马氏体结构和小量的残留奥氏体。

因为铬的抗回火性和Acl的升高,调质处理的热处理回火温度也相应较高。通常,12Cr13,20Cr13小口径厚壁精密无缝管的热处理回火温度为640~700℃,以得到热处理回火索氏体结构。另外,选用更高的热处理回火温度,可使小口径精密无缝管碳化物聚集成长、弥散度降低、合金元素蔓延较完全,使碳化物周边的贫Cr区得到均衡的Cr含量,进而确保小口径厚壁精密无缝管有较高的耐腐蚀性。该钢有热处理回火脆性的倾向,因此热处理回火后应选用较快的散热速度,通常选用油冷。由于合金化程度高,因此高溫热处理回火时不会完全重结晶,热处理回火结构是保存马氏体位向的热处理回火索氏体。

3.表面淬火+低溫热处理回火。对于要求硬度高和高耐磨性的零部件,通常选用表面淬火+低温热处理回火,如30Cr13,40Cr13,95Cr18等小口径厚壁精密无缝管多选用这种热处理工艺。这类小口径厚壁精密无缝管的含碳量较高,表面淬火加温温度应高些,通常为1000~1050℃,可确保碳化物完全融解而获得高的硬度标准、強度和耐腐蚀性。

马氏体不锈钢小口径厚壁精密无缝管的淬透性较高,形状复杂、规格较小的零部件可选用空冷或吹风散热;规格比较大的零部件则选用油冷或水冷散热,通常均选用油冷。由于表面淬火温度较高,热处理回火时碳化物析出较多,容易使基体贫Cr,减少耐腐蚀性,因此通常选用200~300℃低温热处理回火,保溫2~4h,可获得热处理回火马氏体+碳化物结构。可使小口径厚壁精密无缝管在维持较硬度高的另外,有着较高的耐腐蚀性,硬度标准可达48~55HRC,故这些材料主要用于医疗器械、特殊轴承部件上。

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