Material telescopic hidraulic cilindru 27SiMn tehnologie de prelucrare tub înainte de prelucrare
Prefaţă
Tubul cilindrului este elementul cheie care formează cavitatea interioară pentru a conține lichid. Prin urmare, performanța completă a butoiului cilindrului, ar fi rezistența la presiune, rezistența la uzură și rezistența la oboseală, joacă un rol cheie în viața cilindrului hidraulic telescopic.
În general, tubul cilindrului este necesar pentru a putea rezista la presiune în termen de 22MPa (presiune continuă), chiar și până la 55MPa. Prin urmare, în producția tubului hidraulic telescopic, condițiile tehnice ale țevilor de oțel pentru butoaiele cilindrice sunt clar definite. Tubul pentru cilindri hidraulici telescopice adoptă, de obicei, următoarele procese: procesul de recoacere de reducere a stresului, normalizarea procesului de tratament termic, procesul de tratament termic de stingere și călire etc. Tubul produs prin procesele de tratare termică de mai sus au proprietăți tehnice diferite și sunt potrivite pentru cilindri hidraulici care funcționează în medii diferite.
1 Condiții tehnice ale cilindrului telescopic cu tub
Atunci când se face 27SiMn material pentru a produsului cilindri hidraulici, cerințele tehnice pentru tub sunt după urmează.
1.1 Compoziție chimică: C:0.24~bai0.32 Si:1.10~1.40 Mn:1.10~1.40 P:≤0.035 S:≤0.035 Cu:≤0.30 Cr:≤0..
1.2 Proprietăți mecanice
Rezistența la tracțiune Rm≥860MPa, rezistența randamentului ReH≥760MPa; rata de alungire A5≥12%, rata de contracție energia de impact AkV2(20°C)≥39J; duritate 240∼280HBW
1.3 Performanța procesului
Încercarea de presiune la temperatura camerei poate rezista la presiune de 25~30MPa (presiune continuă)
1.4 Organizarea metalografică
Strat de decarburizare ≤0,20mm; în ceea ce privește macrostructura, desprinderea generală, pierderea centrului și segregarea țevii de oțel sunt ≤2 și nu ar trebui să existe cavități de contracție, bule subcutanate, pete albe, peeling, delaminare, fisuri și alte incluziuni. ; Structura metalografică este irascită + perlită, nivel 3.
1.5 Rugozitatea suprafeței
Rugozitate a suprafeței Rа≤12,5μm
1.6 Precizia geometriei
Toleranțele dimensionale ale diametrelor interioare și exterioare sunt atât ±0,15 mm
2 2/3/4/5 Etapă Tub telescopic cilindru Stins și proces de tratare termică temperată
Pentru a satisface cerințele tehnice ale cilindrilor hidraulici telescopice cu acțiune unică sau dublă utilizați în medii complexe, pentru a face tubul să aibă suficientă rezistență, duritate, rezistență, rezistență la presiune și rezistență la oboseală, este alegerea cea mai ideală pentru a adopta un proces de tratare termică stinsă și temperată pentru a regla proprietățile mecanice cuprinzătoare ale materialului
2.1 Procesul convențional de tratament termic de stingere și temperare
Pentru a face tubul pentru tubul cilindric au caracteristici excelente, ar fi rezistență ridicată, duritate ridicată, rezistență bună la uzură, plasticitate puternică, rezistență la presiune ridicată, deformare mică, mai puțină decarburizare și durată lungă de viață a oboselii, tratamentul termic al tubului este pus în aplicare în conformitate cu următorul proces.
În funcție de caracteristicile materialului 27SiMn, procesul specific de tratament termic de stingere și călire este: încălzire la 910∼920°C, ținând timp de 35min și apoi răcirea cu apă; apoi adoptarea tratamentului termic temperare la 510∼520°C pentru 180min.
După acest tratament termic, rugozitatea suprafeței tubului este de 12,5 μm, iar grosimea stratului decarburat este de 0,10 mm; structura metalografică este șterbită temperată + perlit + semi-rețea, bandă, bloc, ferită aciculară (Figura 3), 5 grade de dimensiune a cerealelor; rezista la presiune de 30 MPa (ultimele 10s).
Analizați rezultatele testelor și obțineți:
(1) După ce tubul telescopic hidraulic al cilindrului este stins și temperat și tratat termic, rezistența la tracțiune, rezistența randamentului, alungirea, reducerea suprafeței, energia de impact, finisajul suprafeței și adâncimea de decarburare îndeplinesc toate cerințele tehnice ale cilindrilor hidraulici;
(2) Tubul hidraulic telescopic este puternic deformat după tratarea termică de stingere și călire, care nu poate îndeplini cerințele tehnice ale cilindrului hidraulic;
(3) După ce tubul telescopic hidraulic cilindru suferă de stingere și temperare tratament termic, structura metalografică a tubului este irecular sorbit + perlat + semi-reticulat, bandă, masiv, ferită aciculară, cu o dimensiune de cereale de gradul 5, care nu reușește să ajungă la nivelul butoiului cilindru hidraulic. cerințele privind competențele.
2.2 Analiza motivelor pentru efectul slab al procesului de tratament termic de stingere și călire
2.2.1 Precizia geometrică a țevii de oțel produce deformări grave
Când tubul este stins la temperatură ridicată, datorită efectului răcirii rapide a mediului de răcire, fenomenul de expansiune și contracție termică are loc instantaneu, iar stresul rezidual al tubului în sine este slab, ducând la deformarea gravă a tubului cu toleranță precisă după ce a fost stins și temperat. Prin urmare, este necesar să se adopte un proces de tratament termic pentru a elimina complet stresul și a stabiliza structura înainte de stingere și călire, care poate preveni în mod eficient deformarea tubului în timpul călire și călire.
2.2.2 Organizarea metalografică nu îndeplinește cerințele
(1) Temperatura în timpul încălzirii procesului de stingere și călire de mai sus nu poate îndeplini cerințele de transformare a structurii metalografice. O temperatură prea scăzută de stingere va determina ca ferita să nu se dizolve complet și să nu austenitizeze complet. În acest caz, se efectuează răcirea și stingerea, astfel încât ferita masivă care a fost precipitată înainte de stingere crește treptat odată cu scăderea temperaturii și prelungirea timpului
(2) Transformarea martensitei nu este completă. Austenita trebuie răcită la temperatura de pornire a transformării martensitei Ms la o rată de răcire mai mare decât rata critică de răcire înainte de a putea avea loc transformarea martensitei. Transformarea martensitei este diferită de transformarea perlă. Atunci când austenita este răcită la orice temperatură sub punctul Ms, în general nu trebuie inoculată. Transformarea începe imediat și continuă foarte repede, dar transformarea se oprește rapid și nu poate fi finalizată. .
Pentru ca transformarea să continue, temperatura trebuie redusă. Când temperatura scade la temperatura finală de transformare martensită Mf, transformarea martensitei nu mai poate continua. Chiar dacă este răcit sub Mf, cantitatea de transformare martensită nu a ajuns la 100%, dar transformarea martensitei s-a oprit și există un fenomen de transformare martensită incomplet. Prin urmare, în acest proces de stingere și temperare, este necesar să se crească în mod corespunzător temperatura de stingere și timpul de deținere pentru a accelera și asigura transformarea austenite. În același timp, tubul de 27 de simn adoptă răcirea prin pulverizare cu apă atunci când se răcește pentru a evita dezavantajele răcirii cu un rezervor de apă de răcire (tubul de 27 de simn intră în rezervorul de apă pentru răcire imediat după ce a ieșit din cuptor și nu poate garanta temperatura de transformare a martensitei punctul Ms. Transformarea corpului poate continua. Transformarea martensitei poate fi efectuată numai în condiții de răcire continuă. Când rezervorul de apă este răcit, tubul este răcit direct la temperatura apei de răcire a rezervorului de apă, care nu poate reflecta în mod eficient punctul Ms). Deoarece punctul Ms al acestui material este de 355°C, după pulverizarea apei să se răcească la această temperatură punct Ms, martensita poate fi transformat în mod eficient și complet în condițiile de pulverizare continuă a apei, în caz contrar va exista o transformare austenită incompletă și a păstrat organizarea austenită
(3) Mediul de răcire nu poate obține efectul de răcire cu difuzie termică rapidă a tubului în timpul stingerii. Atunci când apa de la robinet este utilizată direct pentru răcirea țevii de oțel, rata de răcire este prea rapidă, contracția locală la rece este inegală, substanța din structură nu este suficient difuză, stresul intern este mare, iar țeava este predispusă la cracare și deformare. Pentru a face mediul de răcire de stingere să aibă caracteristicile unei temperaturi uniforme de răcire, ale unei mici diferențe de temperatură și ale vitezei de răcire rapide, tehnologia generală de stingere este de a adăuga sare și alte amestecuri în apa de la robinet, în special în stingerea și răcirea oțelului aliat. Răcirea de stingere adoptă măsuri de sărare, care pot satisface diferite cerințe de temperatură izotermică și de rată de răcire. Prin urmare, este necesar să se adauge 5% până la 10% din sarea industrială la apa de răcire pentru a obține efectele temperaturii uniforme, diferențe mici de temperatură, viteză de răcire rapidă și structura internă uniformă a materialului.
2.2.3 Influența vitezei de încălzire și răcire asupra structurii metalografice și a deformării tubului
Viteza de încălzire și răcire este foarte critică în procesul de tratament termic. Pentru piese mari, piese în formă specială, țevi, etc., există defecte de proiectare care nu sunt favorabile tratamentului termic. Vitezele de încălzire și răcire trebuie să fie limitate la un anumit interval, în caz contrar va provoca diferențe excesive de temperatură în diferite părți ale piesei de prelucrat și va determina piesa de prelucrat să se încălzească Deteriorarea stresului-deformare, stresul termic și deformarea, și, în același timp, poate afecta dacă procesul de austenitizare este completă.
(1) Limitați rata de încălzire. Limitarea ratei de încălzire este de a încălzi fiecare parte a tubului mai uniform. În cazul în care rata de încălzire este prea rapidă, o parte a structurii nu va fi austenitized, și troostite va fi format la începutul răcirii, care nu va afecta numai uniformitatea austenitization, dar, de asemenea, cauza după stingere Boabele sunt grosiere, chiar fisuri intergranulare apar, iar țeava de oțel va fi deformat. În același timp, viteza de încălzire afectează microstructura materialului. În timpul procesului de încălzire, viteza este rapidă, iar o parte din a doua fază nu are timp să se dizolve.
(2) Creșterea ratei de răcire. În timpul recoacerii, viteza de răcire ar trebui să fie lentă, dar în timpul stingerii și răcirii, sub premisa de a asigura microdeformarea și fără cracare, cu atât mai repede cu atât mai bine. Viteza de răcire afectează direct structura formată prin stingere, iar martensita structurii stinse poate fi obținută numai la o anumită viteză.
Prin urmare, rata de încălzire și răcire afectează direct rata de cristalizare și probabilitatea de deformare a țevii de oțel. Numai prin controlul precis al vitezei de încălzire și răcire în acest proces de tratare termică poate fi garantată structura metalurgică a materialului metalic și poate fi evitată deformarea tubului.
2.3 Îmbunătățirea procesului de tratament termic de stingere și temperare
Conform analizei de mai sus, se adoptă procesul de tratare termică a țevii de oțel pentru tub pentru a elimina complet stresul și a stabiliza structura; apoi se adoptă procesul de stingere și călire pentru țeava de oțel.
După procesul de tratament termic de mai sus și de călire, tubul este testat, iar precizia sa geometrică dimensională, corectitudinea și performanța sunt foarte bune; rugozitatea suprafeței tubului este de 12,5 μm, grosimea stratului de decarburare este de 0,15 mm; tubul de oțel nu are contracție reziduală, bule subcutanate, pete albe, peeling, delaminare, fisuri etc., porozitatea centrală și segregarea sunt toate la nivelul 2, iar structura metalografică este la nivelul 3 (sorbit temperat + ferită) (Figura 7); rezista la presiune 35∼38MPa( Durează 10s).
După ce tubul cilindric telescopic hydrauli suferă tratament termic de stingere și călire, cu excepția schimbării de corectitudine, ceilalți indicatori cuprinzători îndeplinesc pe deplin cerințele tehnice ale tubului cilindrului hidraulic și ating scopul așteptat. Motivul pentru schimbarea dreptității tubului de oțel este că, datorită diferenței de stres rezidual în fiecare parte a tubului, și în timpul stingerii la temperatură ridicată, acesta este afectat de răcirea rapidă a mediului de răcire, provocând expansiune termică instantanee și contracție, provocând tubul de oțel să se îndoaie după stingere și temperare.
Măsurile eficiente pentru a rezolva îndoirea gravă a tubului după stingere și călire sunt:
Tubul trebuie să fie supus unei precorectării preliminare. După finalizarea procesului de stingere și călire, țeava de oțel va fi supusă finisajelor finale, astfel încât țeava de oțel să poată îndeplini pe deplin cerințele tehnice ale cilindrului hidraulic telescopic.
Concluzie
Procesul de stingere și temperare ajustat a trecut multe teste practice repetate și a efectuat analize și demonstrații. Acesta utilizează pe deplin oțelul aliat care conține elemente de aliaj și are caracteristici puternice de întărire, adoptă procesul de stingere și călire pentru a îmbunătăți performanța cuprinzătoare a materialului, și adoptă tubul înainte de stingere și călire. Procesul de tratament termic pentru a elimina complet stresul și de a stabiliza structura în prima etapă, și apoi să adopte procesul de stingere și călire (stingere + călire) proces de tratament termic pentru a regla proprietățile mecanice cuprinzătoare ale materialului, astfel încât țeava de oțel are rezistență ridicată, duritate ridicată, rezistență bună la uzură, plasticitate puternică, și presiune Avantaje de performanță cuprinzătoare, ar fi dimensiunea mare , mai puțin decarburizare și deformare ușoară, îndeplinesc pe deplin cerințele tehnice ale hidrei telescopice