Teleskopik Hidrolik Silindir malzemesi 27SiMn işlemeden önce boru işleme teknolojisi
Önsöz
Silindir tüpü, sıvıyı tutmak için iç boşluğu oluşturan anahtar unsurdur. Bu nedenle, silindir kovanının basınç direnci, aşınma direnci ve yorulma mukavemeti gibi kapsamlı performansı, teleskopik hidrolik silindirin ömründe önemli bir rol oynar.
Genel olarak, silindir tüpünün 22MPa (sürekli basınç) dahilinde, hatta 55MPa'ya kadar basınca dayanabilmesi gerekir. Bu nedenle teleskopik hidrolik silindir tüpü üretiminde silindir varillere ait çelik boruların teknik şartları açıkça tanımlanmıştır. Teleskopik hidrolik silindirler için tüp genellikle aşağıdaki işlemleri kullanır: gerilim giderme tavlama işlemi, ısıl işlem sürecini normalleştirme, söndürme ve tavlama ısıl işlem süreci, vb. Yukarıdaki ısıl işlem işlemleriyle üretilen boru, farklı teknik özelliklere sahiptir ve Hidrolik silindirler için uygundur farklı ortamlarda çalışmak.
1 Borulu teleskopik silindirin teknik koşulları
27SiMn malzemeden mamul hidrolik silindirlere yapılırken boru için teknik gereklilikler aşağıdaki gibidir.
1.1 Kimyasal bileşim: 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 Mekanik özellikler
Çekme mukavemeti Rm≥ 860 MPa, akma dayanımı ReH≥760MPa; uzama oranı A5≥12%, büzülme oranı Ψ≥40%; darbe enerjisi AkV2 (20 ℃) ≥39J; sertlik 240∼280HBW
1.3 İşlem performansı
Oda sıcaklığında basınç testi 25 ~ 30MPa basınca (sürekli basınç) dayanabilir
1.4 Metalografik organizasyon
Dekarbürizasyon tabakası ≤0.20mm; makro yapı açısından çelik borunun genel gevşekliği, merkez gevşekliği ve segregasyonu ≤2'dir ve büzülme boşluğu, deri altı kabarcıklar, beyaz noktalar, soyulma, delaminasyon, çatlaklar ve diğer kapanımlar olmamalıdır. ; Metalografik yapı tavlanmış sorbit + perlit, seviye 3'tür.
1.5 Yüzey pürüzlülüğü
Yüzey pürüzlülüğü Rа≤12,5 µm
1.6 Geometri doğruluğu
İç ve dış çapların boyut toleransları ± 0.15 mm'dir.
2 2/3/4/5 Kademeli Teleskopik Silindir Tüpü Söndürülmüş ve temperlenmiş ısıl işlem süreci
Karmaşık ortamlarda kullanılan tek veya çift etkili teleskopik hidrolik silindirlerin teknik gereksinimlerini karşılamak, borunun yeterli mukavemet, sertlik, tokluk, basınç direnci ve yorulma direncine sahip olmasını sağlamak için, su verilmiş ve temperlenmiş bir ısıl işlem uygulamak en ideal seçimdir. malzemenin kapsamlı mekanik özelliklerini ayarlama işlemi
2.1 Geleneksel su verme ve tavlama ısıl işlem süreci
Silindir tüpü için tüpün yüksek mukavemet, yüksek sertlik, iyi aşınma direnci, güçlü plastisite, yüksek basınç direnci, küçük deformasyon, daha az dekarbürizasyon ve uzun yorulma ömrü gibi mükemmel özelliklere sahip olmasını sağlamak için, tüp ısıl işlemi, aşağıdaki süreç.
27SiMn malzemesinin özelliklerine göre, spesifik su verme ve tavlama ısıl işlem süreci: 910'a ısıtma∼920 ℃, 35 dakika tutma ve ardından su soğutma; daha sonra 510'da temperleme ısıl işleminin benimsenmesi∼180 dak için 520.
Bu ısıl işlemden sonra, tüp yüzey pürüzlülüğü 12,5 μm ve dekarbürize tabakanın kalınlığı 0,10 mm'dir; metalografik yapı tavlanmış sorbit + perlit + yarı ağ, şerit, blok, asiküler ferrit (Şekil 3), 5 derece tane boyutu; 30 MPa (son 10 saniye) basınca dayanır.
Test sonuçlarını analiz edin ve şunları elde edin:
① Teleskopik hidrolik silindir tüpü söndürüldükten ve temperlendikten ve ısıl işlemden geçirildikten sonra, gerilme mukavemeti, akma mukavemeti, uzama, alanın azaltılması, darbe enerjisi, yüzey kalitesi ve dekarbürizasyon derinliği, hidrolik silindirlerin teknik gereksinimlerini karşılar;
② Teleskopik hidrolik silindir borusu, hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini karşılayamayan söndürme ve tavlama ısıl işleminden sonra ciddi şekilde deforme olur;
③ Teleskopik hidrolik silindir borusu, su verme ve tavlama ısıl işlemine tabi tutulduktan sonra, borunun metalografik yapısı, tanecik boyutu dereceli temperlenmiş sorbit + perlit + yarı ağsı, şerit, masif, sivri ferrittir. 5, hidrolik silindir namlusunun seviyesine ulaşmayan. beceri gereksinimi.
2.2 Söndürme ve tavlama ısıl işlem sürecinin zayıf etkisinin nedenlerinin analizi
2.2.1 Çelik borunun geometrik doğruluğu ciddi deformasyona neden olur
Tüp, soğutma ortamının hızlı soğumasının etkisine bağlı olarak yüksek sıcaklıkta söndürüldüğünde, termal genleşme ve büzülme olgusu anında meydana gelir ve tüpün kendisinin artık gerilimi zayıftır, bu da tüpün ciddi deformasyonuna neden olur söndürüldükten ve temperlendikten sonra doğru toleransla. Bu nedenle, söndürme ve temperleme öncesinde stresi tamamen ortadan kaldırmak ve yapıyı stabilize etmek için, söndürme ve temperleme sırasında borunun deformasyonunu etkili bir şekilde önleyebilecek bir ısıl işlem süreci benimsemek gerekir.
2.2.2 Metalografik organizasyon gereksinimleri karşılamıyor
(1) Yukarıdaki söndürme ve tavlama işleminin ısıtılması sırasındaki sıcaklık, metalografik yapı dönüşümünün gerekliliklerini karşılayamaz. Çok düşük bir söndürme sıcaklığı ferritin tamamen çözünmemesine ve tam olarak östenitleşmemesine neden olacaktır. Bu durumda soğutma ve söndürme yapılır, böylece söndürmeden önce çöken masif ferrit, sıcaklığın düşmesi ve sürenin uzamasıyla kademeli olarak artar.
(2) Martensit dönüşümü tamamlanmadı. Ostenit, martensit dönüşümü gerçekleşmeden önce kritik soğutma hızından daha yüksek bir soğutma hızında martensit dönüşüm başlangıç sıcaklığı Ms'ye kadar soğutulmalıdır. Martensit dönüşümü, perlit dönüşümünden farklıdır. Östenit, Ms noktasının altındaki herhangi bir sıcaklığa soğutulduğunda, genellikle aşılanmasına gerek yoktur. Dönüşüm hemen başlar ve çok hızlı ilerler, ancak dönüşüm hızla durur ve tamamlanamaz. .
Dönüşümün devam etmesi için sıcaklığın düşürülmesi gerekir. Sıcaklık martensit dönüşümü son sıcaklığı Mf'ye düştüğünde martensit dönüşümü artık devam edemez. Mf'nin altına soğutulsa bile, martensit dönüşüm miktarı% 100'e ulaşmamıştır, ancak martensit dönüşümü durmuştur ve eksik bir martensit dönüşüm olgusu vardır. Bu nedenle, bu su verme ve tavlama işleminde, östenit dönüşümünü hızlandırmak ve sağlamak için söndürme sıcaklığını ve bekletme süresini uygun şekilde artırmak gerekir. Aynı zamanda, 27 simn tüpü, soğutma suyu tankı ile soğutmanın dezavantajlarından kaçınmak için soğutma sırasında su püskürtmeli soğutmayı benimser (27 simn tüp, fırından çıktıktan hemen sonra soğutma için su tankına girer ve bunu garanti edemez. martensit dönüşüm sıcaklığı Ms noktası. Vücut dönüşümü devam edebilir Martensit dönüşümü ancak sürekli soğutma koşullarında gerçekleştirilebilir.Su tankı soğutulduğunda, tüp doğrudan su tankı soğutma suyu sıcaklığına soğutulur. Ms noktasını etkili bir şekilde yansıtamaz). Bu malzemenin Ms noktası 355 ℃ olduğundan, bu Ms noktası sıcaklığına soğuması için su püskürtüldükten sonra martensit, sürekli su püskürtme koşulu altında etkili ve tamamen dönüştürülebilir, aksi takdirde eksik ostenit dönüşümü ve korunan ostenit organizasyonu olacaktır.
(3) Soğutma ortamı, söndürme sırasında tüpün hızlı termal difüzyon soğutma etkisini elde edemez. Çelik boruyu soğutmak için doğrudan musluk suyu kullanıldığında, soğutma hızı çok hızlıdır, yerel soğuk büzülme düzensizdir, yapıdaki madde yeterince dağılmaz, iç gerilim büyüktür ve boru çatlamaya meyillidir ve deformasyon. Söndürme soğutma ortamının tek tip soğutma sıcaklığı, küçük sıcaklık farkı ve hızlı soğutma hızı özelliklerine sahip olmasını sağlamak için genel söndürme teknolojisi, özellikle alaşımlı çeliğin söndürülmesi ve soğutulması için musluk suyuna tuz ve diğer karışımları eklemektir. Söndürme soğutması, farklı izotermal sıcaklık ve soğutma hızı gereksinimlerini karşılayabilen tuzlama önlemlerini benimser. Bu nedenle, homojen sıcaklık, küçük sıcaklık farkı, hızlı soğutma hızı ve malzemenin üniform iç yapısının etkilerini elde etmek için soğutma suyuna% 5 ila% 10 endüstriyel tuz eklemek gerekir.
2.2.3 Isıtma ve soğutma hızının borunun metalografik yapısı ve deformasyonu üzerindeki etkisi
Isıl işlem sürecinde ısıtma ve soğutma hızı çok kritiktir. Büyük iş parçaları, özel şekilli parçalar, borular vb. İçin ısıl işleme elverişli olmayan tasarım hataları vardır. Isıtma ve soğutma hızlarının belirli bir aralıkla sınırlandırılması gerekir, aksi takdirde iş parçasının çeşitli kısımlarında aşırı sıcaklık farklılıklarına neden olur ve iş parçasının ısınmasına neden olur Gerilme-deformasyon hasarı, termal stres ve deformasyon ve aynı zamanda östenitleştirme işleminin tamamlanıp tamamlanmadığını etkiler.
(1) Isıtma oranını sınırlayın. Isıtma oranının sınırlandırılması, borunun her bir parçasının daha eşit şekilde ısıtılmasıdır. Isıtma hızı çok hızlıysa, yapının bir kısmı östenitlenmeyecek ve soğutmanın başlangıcında troostit oluşacaktır, bu sadece östenitleşmenin tekdüzeliğini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda söndürmeden sonra da neden olur Taneler kaba, hatta taneler arasıdır. çatlaklar ortaya çıkar ve çelik boru deforme olur. Aynı zamanda ısıtma hızı malzemenin mikro yapısını da etkiler. Isıtma işlemi sırasında hız hızlıdır ve ikinci aşamanın bir kısmının çözülmek için zamanı yoktur.
(2) Soğutma oranını artırın. Tavlama sırasında soğutma hızı yavaş olmalı, ancak su verme ve soğutma sırasında mikro deformasyonun sağlanması ve çatlama olmaması öncülüğünde ne kadar hızlı olursa o kadar iyidir. Soğutma hızı, su verme ile oluşturulan yapıyı doğrudan etkiler ve su verilmiş yapıdaki martensit ancak belirli bir hızda elde edilebilir.
Bu nedenle ısıtma ve soğutma hızı, çelik borunun kristalleşme oranını ve deformasyon olasılığını doğrudan etkiler. Sadece bu ısıl işlem sürecinde ısıtma ve soğutma oranının doğru bir şekilde kontrol edilmesiyle metal malzemenin metalurjik yapısı garanti edilebilir ve borunun deformasyonu önlenebilir.
2.3 İyileştirilmiş su verme ve tavlama ısıl işlem süreci
Yukarıdaki analize göre, stresi tamamen ortadan kaldırmak ve yapıyı stabilize etmek için boru için çelik boru için ısıl işlem süreci benimsenmiştir; daha sonra çelik boru için su verme ve tavlama süreci benimsenir.
Yukarıdaki su verme ve tavlama ısıl işlem sürecinden sonra, tüp test edilir ve geometrik boyutsal doğruluğu, düzlüğü ve performansı çok iyidir; tüp yüzey pürüzlülüğü 12.5 um, dekarbürizasyon tabakasının kalınlığı 0.15 mm'dir; çelik tüpte artık büzülme, deri altı kabarcıkları, Beyaz noktalar, soyulma, delaminasyon, çatlaklar vb. bulunmaz, merkez gözenekliliği ve ayrışmanın tümü 2. düzeyde ve metalografik yapı 3. düzeydedir (tavlanmış sorbit + ferrit ) (Şekil 7); dayanma basıncı 35∼38MPa (10s sürer).
Teleskopik hidrauli silindir tüpü, düzlükteki değişiklik haricinde söndürme ve temperleme ısıl işlemine tabi tutulduktan sonra, diğer kapsamlı göstergeler hidrolik silindir tüpünün teknik gereksinimlerini tam olarak karşılar ve beklenen amaca ulaşır. Çelik borunun düzlüğündeki değişikliğin nedeni, borunun her bir parçasındaki artık gerilmedeki farklılık nedeniyle ve yüksek sıcaklıkta söndürme sırasında, soğutma ortamının hızlı soğumasından etkilenerek anlık termal genleşme ve büzülme, çelik borunun söndürme ve temperleme sonrasında bükülmesine neden olur.
Söndürme ve temperlemeden sonra borunun ciddi şekilde bükülmesini çözmek için etkili önlemler şunlardır:
Tüpün ön ön düzeltmeye tabi tutulması gerekir. Söndürme ve tavlama işlemi tamamlandıktan sonra, çelik borunun teleskopik hidrolik silindirin teknik gereksinimlerini tam olarak karşılayabilmesi için çelik boru son terbiye işlemine tabi tutulacaktır.
Sonuç
Ayarlanmış su verme ve tavlama işlemi birçok tekrarlanan pratik testten geçmiş ve analiz ve gösteri gerçekleştirmiştir. Alaşım elementleri içeren alaşımlı çeliği tam olarak kullanır ve güçlü sertleşebilirlik özelliklerine sahiptir, malzemenin kapsamlı performansını iyileştirmek için su verme ve tavlama sürecini benimser ve söndürme ve temperlemeden önce boruyu benimser. İlk aşamada stresi tamamen ortadan kaldırmak ve yapıyı stabilize etmek için ısıl işlem süreci ve ardından malzemenin kapsamlı mekanik özelliklerini ayarlamak için su verme ve tavlama (su verme + tavlama) ısıl işlem sürecini benimseyin, böylece çelik boru, yüksek mukavemete, yüksek sertliğe, iyi aşınma direncine, güçlü plastisiteye ve basınca sahiptir Büyük boyut, daha az dekarbürizasyon ve hafif deformasyon gibi kapsamlı performans avantajları, teleskopik hidranın teknik gereksinimlerini tam olarak karşılar