Kāpēc bezšuvju tērauda cauruļu aukstā apstrādei ir jāievēro stingra secība?

Aukstā apstrāde (dažreiz saukta par apstrādi ar nulles līmeni vai kriogēno apstrādi) ir sekojoša-darbība, kas tiek veikta pēc noteiktu bezšuvju tērauda cauruļu un cauruļu kategorijas -, visbiežāk leģētā tērauda, ​​gultņu tērauda un precīzi-izvilktas caurules, kur izmēru strukturālajai stabilitātei parasto cauruļu kalpošanas laikā ir lielāka nozīme nekā parasti. Pareizi izdarīts, tas pārvērš atlikušo austenītu par martensītu un mazina iekšējo stresu, ko atstāj rūdīšana. Ja tiek veikta nepareizā secībā vai izlaižot soli, tā var atstāt cauruli, kas pēc izmēriem izskatās labi uz veikala grīdas, un tad pēc mēnešiem ekspluatācijas laikā ieplaisās, deformējas vai izaug no pielaides.

Process nav sarežģīts koncepcijā, bettas darbojas tikai kā secība- katrs solis pastāv, lai pārvaldītu stresu, ko rada pirms tā veiktā darbība. Tālāk mēs apskatīsim metalurģiju, kāpēc aukstā apstrāde vispār ir nepieciešama, četru posmu process tādā secībā, kādā tam ir jānotiek, un ko pārbaudīt, pērkot cauruli, kas tai it kā ir izgājusi cauri.

Kad rūdāms tērauds tiek rūdīts, austenīts tā struktūrā pārvēršas par martensītu, materiālam atdziestot virs temperatūras, ko sauc par Ms (martensīta sākums). Šī transformācija turpinās, temperatūrai turpinot pazemināties, līdz zemākai temperatūrai, ko sauc par Mf (martensīta apdari) -, kurā transformācija būtībā ir pabeigta. Problēma ir tādadaudziem leģētiem tēraudiem un gultņu tēraudiem Mf ir krietni zem istabas temperatūras. Dzēšana, kas apstājas istabas temperatūrā (vai gaiss tiek atdzesēts atpakaļ līdz istabas temperatūrai), daļēji aptur transformāciju, atstājot daļu sākotnējā austenīta nepārveidotu. Tas irsaglabājies austenīts.

Saglabātais austenīts ir metastabils - tā nav pastāvīgi stabila fāze, tas ir austenīts, kas vienkārši nekad nav kļuvis pietiekami auksts, lai pabeigtu transformāciju. Paliekot vienu pašu, tas laika gaitā var lēnām pārveidoties, jo īpaši slodzes, vibrācijas vai temperatūras cikliskuma ietekmē. Tā kā martensīts aizņem vairāk tilpuma nekā austenīts, no kura tas veidojas, šī lēnā transformācija izpaužas kāizmēru pieaugums un iekšējā sprieguma veidošanās pēc tam, kad daļa jau ir izmantota- tieši tāds atteices veids, kā novērst aukstuma apstrādi.

Tāpēc aukstuma ārstēšana tiek parādīta visbiežākprecīzas bezšuvju caurules, gultņu trases, mērinstrumentu sastāvdaļas un instrumentu{0}}tērauda daļas- lietojumprogrammas, kurās milimetra izmēru novirze pēc detaļas uzstādīšanas ir reāla, nevis kosmētiska problēma. To neizmanto kā parastu darbību vienkāršai oglekļa -tērauda cauruļvadam vai strukturālai bezšuvju caurulei, jo šīs kategorijas vispirms nav sacietējušas un vienkārši nesatur nozīmīgu austenīta saglabāšanos pēc rūdīšanas. Ja pircējs iegādājas standartuA106vaiAPI 5Lbezšuvju līnijas caurule, aukstā apstrāde nav kaut kas, par ko jautāt; ja pasūtījums attiecas uz precīzi{0}}zemētu bezšuvju cauruli, kas paredzēta gultņa korpusam, hidrauliskā cilindra čaulītei vai mērīšanas blokam, ir vērts pajautāt, vai piegādātāja procesā tas ir iekļauts un kā tas ir paredzēts.

1. darbība. Kāpēc vispirms-mērcēt verdošā ūdenī?

Pirms caurule nonāk tuvu zem-nulles temperatūrai, to vispirms ievieto verdošā ūdenī un turapmēram 30 sekundes. Šis solis veic divas lietas vienlaikus. Pirmkārt, tasmazina apmēram 15% no iekšējā stresakas palicis pāri no sākotnējās dzēšanas - spriedzes, kas pretējā gadījumā uzkrātos virs jaunā stresa, ko ieviesīs aukstā apstrāde. Otrkārt, tasstabilizē saglabāto austenītupašreizējā stāvoklī, pirms daļa tiek pakļauta daudz lielākām temperatūras svārstībām, kas tai seko. Izlaižot šo darbību, aukstuma apstrāde netiek apturēta, taču tiek noņemts buferis, kas tiek izmantots vēlākajos posmos, un tas ir viens no biežāk izmantotajiem saīsnēm, kad veikals cenšas ietaupīt cikla laiku.

2. darbība. Kāpēc veikt ārstēšanu divos posmos - zem nulles, pēc tam dziļā kriogēnā?

Pati aukstā apstrāde tiek veikta divos temperatūras posmos, nevis vienā. Caurule vispirms iet uz aparastā zem nulles temperatūra aptuveni -60 °C, un tikai pēc tam nolaižas līdzdziļa kriogēna apstrāde ap -120 °C. Veicot to divos posmos, nevis iegremdējot tieši uz -120 °C, pastāv tā paša iemesla dēļ, ko dara verdošā-ūdens iepriekšēja-uzsūkšanās: tā pārvalda termiskā trieciena ātrumu, jo liela, nekontrolēta delta-T ir tieši tā, kas mēdz atvērt plaisu jau-nodzēstajā daļā.

Jo zemāka ir apstrādes temperatūra, jo vairāk saglabātais austenīts pārvēršas martensītā- tas ir viss punkts, lai sasniegtu -120 °C, nevis apstāties pie -60 °C. Bet transformācija nekad nav pilnīga. Pārbaudes to pastāvīgi parādaapmēram 2% saglabājušās austenīta paliekaspat pēc dziļas kriogēnas apstrādes -120 °C temperatūrā neatkarīgi no tā, cik ilgi tiek pagarināts aizturēšanas laiks. Šis atlikums nav defekts, kas jādzen līdz nullei — neliels, kontrolēts aizturētā austenīta daudzums, kas palicis konstrukcijā, darbojas kābuferis, kas absorbē stresunevis pārnest to tieši uz apkārtējo martensītu, kas ir viens no iemesliem, kāpēc dziļās kriogēnās apstrādes specifikācijas ir vērstas uz temperatūru un turēšanas laiku, nevis uz nulles -saglabāto-austenīta rezultātu.

3. darbība: kāpēc pirms rūdīšanas atkārtoti sildīt siltā ūdenī?

Kad dziļā kriogēnā turēšana ir pabeigta, caurule tiek izvilkta atpakaļ un iesildītasilts ūdens, neatstāj pašam izlīdzināties ar apkārtējo gaisu. Šis atkārtotas uzsildīšanas solismazina apmēram 40% no stresa, ko rada pati aukstuma procedūra- jaunajam martensītam, kas veidojas zem nulles un dziļās krio stadijās, ir savs iekšējais spriegums, papildus tam, kas bija palicis pāri pēc sākotnējās dzēšanas. Pakāpeniska sasilšana ūdenī pārvalda atgriešanās braucienu tāpat kā verdoša-ūdens iepriekšēja-uzsūkšanās vadīja braucienu: temperatūras izmaiņas tiek kontrolētas, nevis pēkšņas.

4. darbība: kāpēc rūdīšanai ir jānotiek nekavējoties?

Secība noslēdzas ar rūdīšanu, unrūdīšanai jānotiek nekavējoties pēc silta{0}}ūdens uzsildīšanas, nevis ērtā vēlākā ražošanas grafika punktā. Rūdīšana noņem lielāko daļu no aukstuma -apstrādes spriedzes, kas paliek pēc siltā -ūdens posma, un tas faktiski novērš aizkavētu plaisāšanu - kriogēnās stadijās tikko izveidotais martensīts ir ciets un trausls, un tas ir visvairāk plaisā{4}} logā starp aukstu apstrādi un rūdīšanu. Caurulei, kas atrodas pārāk ilgi šajā logā, pat istabas temperatūrā, pastāv reāls mikro-plaisu rašanās risks, pirms rūdīšana var mazināt stresu, kas tās rada.

Pareizi veikts šis pēdējais solis ir tas, kas nodrošina visa procesa praktisku atdevi: daļa arstabili gala izmēri, nav atlikušā sprieguma, kas izraisa lēnus kropļojumus ekspluatācijā, un nav latentu plaisu riska, kas atrodas rūdītajā konstrukcijā, kas gaida, kad tā parādīsies pēc tam, kad daļa jau ir nosūtīta.

Katrs solis šajā secībā ir paredzēts, lai pārvaldītu iepriekšējās darbības radīto stresu, tāpēc pasūtījums nav ērtības jautājums:

• Izlaidiet verdošā{0}}ūdens iepriekšēju-mērcēšanu, un zem nulles/dziļas{0}}krio stadijas sākas ar augstāku sākotnējo iekšējo spriegumu, palielinot plaisu risku pašā aukstuma stadijā.
• Pārejiet tieši uz -120 °C bez -60 °C starpposma, un caurule piedzīvo daudz lielāku atsevišķu termisko triecienu, atkal palielinot plaisu risku, nevis samazinot to.
• Izlaidiet vai saīsiniet siltā{0}}ūdens uzsildīšanu, un aptuveni 40% no aukstuma-apstrādes stresa paliek rūdīšanas daļā, kas ir pretrunā tam, ko rūdīšana cenšas panākt.
• Atlikt rūdīšanu pēc atkārtotas uzsildīšanas, un detaļa atrodas visplaisājošākajā-stāvoklī ilgāk nekā nepieciešams, bez garantijas, ka kavēšanās būs piedodama.

Piegādātājs, kas to saspiež vienā aukstuma mērcēšanā un vienā temperācijā, bez pakāpeniskas pieejas abos galos, var ražot detaļu, kas iztur tūlītēju izmēru pārbaudi un joprojām rada spriedzes vai plaisu risku, kas parādās tikai vēlāk.

Precīzas bezšuvju caurules partiju gultņu uzlikšanai auksti{0}}apstrādāja apakšuzņēmējs, kurš strādāja saīsinātā ciklā: vienu tiešu iegremdēšanu līdz -120 °C bez -60 °C starpposma, kam sekoja rūdīšana nākamajā dienā, nevis uzreiz pēc atkārtotas uzsildīšanas. Caurules saņemšanas brīdī izturēja izmēru pārbaudi. Vairākas nedēļas pēc lietošanas partijas apakškopā bija redzama matu līnijas plaisāšana, kas izsekoja saspiestā apstrādes cikla laikā — lielāka viena termiskā trieciena kombinācija dzesēšanas laikā un ilgstoša aizkave pirms atlaidināšanas bija atstājusi materiālā latentu spriegumu, ko vien izmēru pārbaude nevarēja noteikt. Partija tika pārstrādāta ar pilnu četru posmu secību, un piegādātāja procesa dokumentācija tika pārskatīta, lai reģistrētu turēšanas laiku un atstarpi starp atkārtotu uzsildīšanu un rūdīšanu katrai turpmākajai partijai, nevis tikai galīgajiem izmēriem.

Aukstā apstrāde ir process, nevis specifikācijas līnija, un dzirnavu sertifikāts, kurā norādīta tikai galīgā cietība vai galīgie izmēri, nenorādīs, vai secība patiešām tika ievērota. Pirms pasūtāt bezšuvju cauruli vai cauruli, kur aukstā apstrāde ir svarīga jūsu pielietojumam, ir vērts pajautāt:

1. Apstiprinājums, ka pakāpei patiešām nepieciešama aukstuma apstrāde.Ne visas bezšuvju tērauda caurules iegūst no šī procesa - tas attiecas uz leģētajiem, gultņu un instrumentu tēraudiem ar zemu Mf punktu, nevis vienkāršai oglekļa konstrukcijai vai cauruļvadu caurulei, kas nekad nav -cietusi.
2. Dokumentēti aizturēšanas laiki un temperatūra katram posmam, nevis tikai piezīme, ka tika veikta "kriogēnā apstrāde". Pajautājiet konkrēti, vai procesā tika izmantota graduēta -60 °C / -120 °C pieeja vai viena tieša aukstā mērcēšana.
3. Atšķirība starp silta{0}}ūdens uzsildīšanu un rūdīšanu.Piegādātājs, kurš nevar norādīt šo atstarpi vai izturas pēc aizkavētas partijas grafika, nevis uzreiz pēc atkārtotas uzsildīšanas, uzņemas lielāku plaisu risku, nekā liecina sertifikāts.
4. Saglabāti austenīta vai mikrostruktūras testa dati, ja lietojums ir jutīgs pret tiem- ir sagaidāms atlikušais viencipara līmenis, un tas parasti ir izdevīgs; daudz augstāks atlikuma līmenis liecina, ka aukstuma apstrādes posmi tika saīsināti vai izlaisti.
5. Vai verdošā{0}}ūdens pirms-mērcēšanas darbība ir daļa no piegādātāja standarta procedūras, jo tas ir viens no vienkāršākajiem soļiem, kā mierīgi nomest, neparādās galīgajā pārbaudes ziņojumā.
6. Partijas izsekojamība, lai, ja izmēru vai plaisāšanas problēma atklājas vēlāk, to var izsekot līdz konkrētajam apstrādes ciklam, nevis uzskatīt par vispārēju materiāla defektu.

Piegādātājs, kurš bez vilcināšanās var atbildēt uz visiem sešiem šiem jautājumiem, apraksta kontrolētu procesu. Tas, kurš var norādīt tikai galīgo cietības skaitli, apraksta rezultātu, nevis procesu -, un auksti-apstrādātas bezšuvju caurules gadījumā rezultāts pirmajā dienā nenorāda, ko detaļa darīs sešus mēnešus pēc ekspluatācijas.

Sazinieties tagad