40cr厚壁無(wú)縫鋼管生產(chǎn)工藝技術(shù)及驗(yàn)收步驟
40cr厚壁無(wú)縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形鋼材。40cr無(wú)縫管是用實(shí)心管坯經(jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。40cr無(wú)縫管具有中空截面，鋼管與圓鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí)，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材。
40cr厚壁無(wú)縫鋼管理論計(jì)算方式
40cr厚壁無(wú)縫鋼管每米重量的計(jì)算公式：0.02466*壁厚*(外徑-壁厚)
40cr厚壁無(wú)縫鋼管化學(xué)成分
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3077-2008：化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)C 0.37~0.44、Si 0.17~0.37、Mn 0.50~0.80、Cr0.80~1.10、Ni≤0.30。
【力學(xué)性能】
試樣毛坯尺寸(mm)：25
40cr無(wú)縫管熱處理：
第一次淬火加熱溫度(℃)：850;冷卻劑：油
第二次淬火加熱溫度(℃)：-
回火加熱溫度(℃)：520;冷卻劑：水、油
抗拉強(qiáng)度(σb/MPa)：≧980
屈服點(diǎn)(σs/MPa)：≧785
斷后伸長(zhǎng)率(δ5/%)：≧9
斷面收縮率(ψ/%)：≧45
沖擊吸收功(Aku2/J)：≧47
布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高溫回火狀態(tài))：≦207
40cr厚壁無(wú)縫鋼管參考對(duì)應(yīng)鋼號(hào)
我國(guó)GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)是40Cr、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號(hào)1.17035/1.7045、德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4/42Gr4、英國(guó)EN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)18、英國(guó)BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4、法國(guó)AFNOR標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)42C4、法國(guó)NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)38Cr4/41Cr4、意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4、比利時(shí)NBN標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)42Cr4、瑞典SS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)2245、美國(guó)AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)5140、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)SCr440(H)/SCr440、美國(guó)AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)5140、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)41Cr4。
40cr厚壁無(wú)縫鋼管調(diào)質(zhì)處理規(guī)范
淬火溫度850℃ ±10℃，油冷;回火溫度520℃±10℃，水、油空冷。
40cr厚壁無(wú)縫鋼管特性
中碳調(diào)制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價(jià)格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進(jìn)組織球化，改進(jìn)硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進(jìn)行回火，該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能。該鋼的淬透性高于45鋼，適合于高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。
40cr厚壁無(wú)縫鋼管用途
這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機(jī)械零件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機(jī)床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等;經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負(fù)荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等;經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承受重負(fù)荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實(shí)體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環(huán)等;經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無(wú)很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進(jìn)氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進(jìn)行碳氮共滲處理的各種傳動(dòng)零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。
40cr厚壁無(wú)縫鋼管供貨狀態(tài)及硬度
退火態(tài)，硬度≤207HBS。
40Cr彈性模數(shù):彈性模量E(20℃) /MPa 200000～211700 ，切變模量G(20℃) 80800
40cr厚壁無(wú)縫鋼管的淬火工藝
40Cr淬火850℃,油冷;回火520℃,水冷、油冷。40Cr鋼管表面淬火硬度為HRC52-60，火焰淬火能達(dá)到HRC48-55。
40cr厚壁無(wú)縫鋼管氮化處理
40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度最高能達(dá)到HRA72~78，即HRC43~55。
氮化工件工藝路線：鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-除應(yīng)力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強(qiáng)度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體40cr無(wú)縫管焊接
40Cr焊接前注意預(yù)熱，以防止因基體散熱，造成焊縫內(nèi)部激冷淬裂。焊接后調(diào)質(zhì)前最好加一遍正火。
40cr厚壁無(wú)縫鋼管的焊接性：
結(jié)晶時(shí)易偏析，對(duì)結(jié)晶裂紋(一種熱裂紋)比較敏感，焊接時(shí)容易在弧坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高，快冷時(shí)易得到對(duì)冷裂紋很敏感的淬硬組織(馬氏體組織)。過(guò)熱區(qū)在冷速較大時(shí)，很容易形成硬脆的高碳馬氏體而使過(guò)熱區(qū)脆化。
焊接工藝要點(diǎn)：
1、一般在退火(正火)狀態(tài)下進(jìn)行焊接。
2、焊接方法不受限制
3、用較大線能量，適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，一般預(yù)熱溫度及層間溫度可控制在250～300℃之間。
4、焊接材料應(yīng)保證熔敷金屬的成分與母材基本相同，如J107-Cr
5、焊后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。若及時(shí)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理有困難，可進(jìn)行中間退火或在高于預(yù)熱的溫度下保溫一段時(shí)間，以排除擴(kuò)散氫并軟化組織。 對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊縫較多的產(chǎn)品，可在焊完一定數(shù)量的焊縫后，進(jìn)行一次中間退火。
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