本文關(guān)鍵詞：20鋼和35CrMo鋼無(wú)縫鋼管的工藝與性能研究

  更多相關(guān)文章： 20鋼鍋爐用管 35CrMo無(wú)縫鋼管 力學(xué)性能 帶狀組織 熱處理

【摘要】：無(wú)縫鋼管具有中空截面,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,廣泛用于制造結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零件,如石油鉆桿、汽車傳動(dòng)軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝及其力學(xué)性能是保證其加工性能與最終使用性能(機(jī)械性能)的重要指標(biāo)。在無(wú)縫鋼管生產(chǎn)過(guò)程中,根據(jù)鋼管的不同使用要求,制定不同生產(chǎn)工藝�，F(xiàn)合作單位無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)過(guò)程中存在較多有待解決的問(wèn)題:20鋼無(wú)縫管在后期珩磨加工制成鍋爐用管的過(guò)程中,出現(xiàn)不同批次鋼管珩磨效率差異極大的現(xiàn)象;35Cr Mo無(wú)縫鋼管橫、縱截面金相組織存在較嚴(yán)重的帶狀組織;35Cr Mo無(wú)縫鋼管在冷彎制成汽車橫向穩(wěn)定桿的過(guò)程中易出現(xiàn)斷裂。本課題以合作單位實(shí)際生產(chǎn)中現(xiàn)存的問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),以實(shí)踐為基礎(chǔ),以無(wú)縫鋼管生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為指標(biāo),采用德國(guó)布魯克Q4—170直讀光譜儀、德國(guó)Leica DM4000M金相顯微鏡、液壓式萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、金相試樣研磨機(jī)、金相試樣拋光機(jī)、電火花線切割機(jī)、箱式電阻爐、激光測(cè)溫儀等試驗(yàn)設(shè)備,分別從化學(xué)成分、變形加工工藝、熱處理工藝等方面著重研究了三部分內(nèi)容:提出優(yōu)化20鋼鍋爐用管新的生產(chǎn)工藝,解決后期珩磨加工中效率較低的問(wèn)題;解決35Cr Mo鋼無(wú)縫管橫、縱截面金相組織存在較嚴(yán)重帶狀組織的問(wèn)題;改進(jìn)35Cr Mo鋼汽車橫向穩(wěn)定桿用無(wú)縫鋼管的原有熱處理工藝,提高可加工性能,降低冷彎過(guò)程中出現(xiàn)斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果表明:1、20鋼鍋爐用管在中間熱處理工藝過(guò)程中,冷卻方式(冷卻速度)對(duì)材料的力學(xué)性能有重要影響。經(jīng)試驗(yàn),20鋼鍋爐用管的強(qiáng)度隨熱處理冷卻速度的增大而增大;后續(xù)的珩磨加工時(shí)間隨冷卻速度的增大而明顯減少,這大大提高了生產(chǎn)加工效率,節(jié)約了生產(chǎn)加工成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)對(duì)20鋼鍋爐用管采用880℃加熱溫度、熱處理時(shí)間20 min、風(fēng)冷為最優(yōu)生產(chǎn)工藝。2、35Cr Mo汽車穩(wěn)定桿用無(wú)縫管一次熱處理消除帶狀組織試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)隨著冷卻速度的加快,35Cr Mo鋼無(wú)縫管帶狀組織趨于減弱;冷卻速度相同時(shí)隨著保溫時(shí)間的加長(zhǎng),帶狀組織趨于減弱。由試驗(yàn)結(jié)果分析可知,加熱溫度870~880℃保溫45~75 min風(fēng)冷;加熱溫度1190~1200℃保溫45~75 min風(fēng)冷均能有效改善帶狀組織。3、35Cr Mo鋼無(wú)縫管二次熱處理采用退火工藝,退火加熱溫度860~890℃、退火時(shí)間60 min、隨爐冷卻,試件內(nèi)部金相組織為片狀珠光體與明亮的鐵素體塊,隨著溫度逐漸升高,試樣的強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、硬度逐漸升高,延伸率減低;退火加熱溫度790~820℃、退火時(shí)間60 min、隨爐冷卻,試樣內(nèi)部金相組織珠光體呈團(tuán)絮狀并析出少量顆粒狀碳化物,較完全退火抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、硬度均有較大降低,延伸率增加。在加熱溫度不變時(shí)隨著退火時(shí)間的增加,顆粒狀碳化物析出更多,試樣的強(qiáng)度進(jìn)一步降低,延伸率得到明顯提高,這一機(jī)械性能對(duì)于35Cr Mo汽車穩(wěn)定桿的冷彎生產(chǎn)工序具有重要意義,降低了冷彎斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)以退火加熱溫度790~820℃,退火時(shí)間60~70 min、隨爐冷卻連續(xù)退火為最優(yōu)生產(chǎn)工藝。
【關(guān)鍵詞】：20鋼鍋爐用管 35CrMo無(wú)縫鋼管 力學(xué)性能 帶狀組織 熱處理
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG142.1;TG161
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 課題研究背景8-14
• 1.1.1 無(wú)縫鋼管的特點(diǎn)及應(yīng)用8
• 1.1.2 無(wú)縫鋼管的生產(chǎn)工藝及現(xiàn)存的生產(chǎn)缺陷8-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4 課題研究意義15-17
• 2 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)設(shè)備以及試驗(yàn)方法17-23
• 2.1 試驗(yàn)材料17
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備17-18
• 2.3 試驗(yàn)方法18-22
• 2.3.1 對(duì)比試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)18-19
• 2.3.2 金相組織檢測(cè)19-20
• 2.3.3 力學(xué)性能及延伸率檢測(cè)20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 塑性變形及中間熱處理工藝對(duì)20鋼鍋爐用管性能的影響23-28
• 3.1 塑性變形概述23
• 3.2 冷加工變形量對(duì)20鋼鍋爐用管力學(xué)性能的影響23-25
• 3.3 中間熱處理對(duì)20鋼鍋爐用管力學(xué)性能的影響25-27
• 3.4 本章小結(jié)27-28
• 4 熱處理改進(jìn)工藝對(duì) 35CrMo鋼汽車用空心穩(wěn)定桿無(wú)縫管力學(xué)性能的影響28-39
• 4.1 一次熱處理工藝設(shè)計(jì)28-29
• 4.2 二次熱處理試驗(yàn)設(shè)計(jì)29-38
• 4.2.1 退火工藝概述30-31
• 4.2.2 退火工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)31-34
• 4.2.3 退火溫度對(duì)力學(xué)性能的影響34-35
• 4.2.4 退火時(shí)間對(duì)力學(xué)性能的影響35-36
• 4.2.5 二次熱處理工藝對(duì) 35CrMo鋼汽車穩(wěn)定桿用無(wú)縫管力學(xué)性能的影響36-38
• 4.3 本章小結(jié)38-39
• 5 結(jié)論與展望39-40
• 參考文獻(xiàn)40-42
• 作者簡(jiǎn)歷42-43
• 致謝43-44

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊晟;黃俊;尚方;莊軍;;齒輪用8822H鋼帶狀組織的產(chǎn)生與改善[J];機(jī)車車輛工藝;2013年05期

2 王民方;鍛鋼件帶狀組織的分析與熱處理[J];新技術(shù)新工藝;2003年08期

3 艾明平;;風(fēng)電齒輪軸帶狀組織的消除及工藝改進(jìn)[J];金屬熱處理;2008年11期

4 張鵬遠(yuǎn);隋曉紅;蘇洪英;謝廣群;馬慧霞;;含錳結(jié)構(gòu)鋼中帶狀組織及其對(duì)力學(xué)性能的影響[J];鞍鋼技術(shù);2010年05期

5 崔懷周;陳偉慶;曹長(zhǎng)法;;簾線鋼盤條帶狀組織的分析[J];金屬熱處理;2011年06期

6 沈永革;陳連生;宋進(jìn)英;田亞強(qiáng);;石油套管用鋼帶狀組織研究[J];鋼鐵釩鈦;2012年04期

7 李文卿;王連偉;;控制軋制和控制冷卻對(duì)16Mn鋼板帶狀組織的影響[J];物理測(cè)試;1990年04期

8 劉國(guó)勛,關(guān)卓明,Notis M R,Marder A R;低碳錳鋼中周期性帶狀組織[J];北京科技大學(xué)學(xué)報(bào);1993年01期

9 林大為,沈黎晨;16Mn鋼板帶狀組織的定量分析[J];物理測(cè)試;1999年04期

10 張迎暉;賴泓州;趙鴻金;;鋼中帶狀組織的研究現(xiàn)狀[J];軋鋼;2014年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 郭書(shū)玲;;石鋼二軋廠帶狀組織缺陷控制工藝探討與改進(jìn)[A];2007年河北省軋鋼技術(shù)與學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2007年

2 郭書(shū)玲;;帶狀組織缺陷控制工藝探討與改進(jìn)[A];2008年河北省軋鋼技術(shù)與學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2008年

3 李國(guó)忠;謝文新;曹紅福;;熱處理制度對(duì)低碳齒輪鋼帶狀組織的影響[A];2008年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨甘肅省學(xué)術(shù)年會(huì)文集[C];2008年

4 張延玲;劉海英;阮小江;李國(guó)忠;白李國(guó);王福明;;中低碳齒輪鋼中合金元素的偏析行為及其對(duì)帶狀組織的影響[A];中國(guó)金屬學(xué)會(huì)特鋼分會(huì)，，特鋼冶煉學(xué)術(shù)委員會(huì)2009年會(huì)論文集[C];2009年

5 張延玲;劉海英;阮小江;李國(guó)忠;白李國(guó);王福明;;齒輪鋼中合金元素的偏析行為及帶狀組織抑制措施探討[A];第七屆(2009)中國(guó)鋼鐵年會(huì)大會(huì)論文集(中)[C];2009年

6 陳小龍;;20CrMnTi鋼帶狀組織缺陷控制實(shí)踐[A];2012年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（下）[C];2012年

7 王勇;蘇春霞;張起生;;20R鋼韌性偏低的原因及分析[A];2007中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集[C];2007年

8 吳成蕓;;Cr16Ni6中溫高強(qiáng)度不銹鋼螺栓帶狀組織吸磁現(xiàn)象初探[A];2006年西南地區(qū)第九屆NDT學(xué)術(shù)年會(huì)暨2006年全國(guó)射線檢測(cè)新技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

9 孫賢文;柳得櫓;邵偉然;霍向東;;CSP低碳鋼的表面帶狀組織[A];第三屆全國(guó)掃描電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2003年

10 汪云輝;杜洪波;劉麗萍;王云閣;;影響J55沖擊性能因素分析[A];2012年全國(guó)軋鋼生產(chǎn)技術(shù)會(huì)論文集（上）[C];2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 楊文廣;20鋼和35CrMo鋼無(wú)縫鋼管的工藝與性能研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

2 胡紅梅;熱處理對(duì)20G鋼管帶狀組織腐蝕特性的影響研究[D];西南石油大學(xué);2013年

3 王奇;超高強(qiáng)度不銹鋼帶狀組織成因分析及相關(guān)控制工藝研究[D];昆明理工大學(xué);2013年

4 鄒仲芹;連鑄工藝管線鋼帶狀組織的研究[D];山東大學(xué);2005年

5 王理猷;Q345B拉伸分層機(jī)理研究[D];武漢科技大學(xué);2013年

6 賴泓州;60Si2Mn彈簧扁鋼帶狀組織形成機(jī)理及對(duì)性能的影響研究[D];江西理工大學(xué);2014年

7 王彥彬;20CrMoH齒輪鋼的淬透性及帶狀組織研究[D];昆明理工大學(xué);2010年

8 李國(guó)一;σ_b"g1890MPa超強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼組織和性能研究[D];江蘇科技大學(xué);2010年

9 王芹;低合金高強(qiáng)鋼HG70C熱軋板拉伸分層的研究[D];武漢科技大學(xué);2013年

本文編號(hào)：764022