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          大口徑厚壁鋼管的淬火過程后如何冷卻?
          作者:山東鑫洲鋼管????發布日期:2020-7-22 15:51:38???? 關注次數:????

            一、大口徑厚壁鋼管的熱處理過程是怎樣的?

            

           ?。?)在熱處理過程中,引起大口徑厚壁鋼管幾何形狀改變的原因,是熱處理應力作用所致。熱處理應力是比較復雜的問題,它既是產生變形和裂紋等缺陷的原因,也是提高工件疲勞強度和使用壽命的重要手段。

            

           ?。?)因此,了解熱處理應力產生的機理和變化規律,并掌握控制內應力的方法是很重要的。熱處理應力是指由于熱處理因素(熱過程和組織轉變過程),在工件內部產生的應力。

            

           ?。?)它是在工件的整體內或部分體積內自相平衡的,故稱為內應力。熱處理應力按其作用的性質分為張應力和壓應力;按其作用的時間可分為瞬時應力和殘余應力y而按其形成的原因則分為熱應力和組織應力。

            

           ?。?)熱應力是由于在加熱或冷卻過程中,工件內各部位溫度變化的不同時性所形成的。例如對于一個實心工件來說,加熱時總是表面要比心部熱得快,而冷卻時心部要比表面冷得慢,這是因為熱量的吸收和散失都是通過表面進行傳導的。

            

           ?。?)成分和組織狀態都不發生變化的大口徑厚壁鋼管,處于不同溫度時,只要線膨脹系數不等于零,都會引起比容的變化,因而在加熱或冷卻過程,在工件表心之間會產生相互張壓的內應力。顯然,工件內產生的溫度差愈大,熱應力愈大。

            

            二、大口徑厚壁鋼管的淬火過程后如何冷卻?

            

           ?。?)淬火過程工件要加熱至較高的溫度,采取較快的速度冷卻,故在淬火時,尤其是在淬火冷卻過程,會產生很大的熱應力。直徑為26毫米的鋼球,經700°C加熱后在水中冷卻時,表面和心部的溫度變化情況。

            

           ?。?)冷卻初期,表面的冷卻速度顯著超過心部,表心溫度差不斷增大。繼續冷卻時,表面的冷卻速度減慢,而心部的冷卻速度相對地增快,當表面和心部的冷速近于相等時,它們的溫度差達到了大值。

            

           ?。?)隨后,心部的冷卻速度大于表面的冷卻速度,表心的溫度差逐漸減小,直至心部冷透時,溫度差也全部消失。在急冷情況下產生熱應力的過程。

            

           ?。?)冷卻初期,表層迅速冷卻,它與心部之間開始產生溫度差。由于熱脹冷縮的物理特性,表層體積要可靠收縮,而心部溫度尚高,比容較大,會阻礙表層向內自由收縮,因而形成了表層受張、心部受壓的熱應力。

            

           ?。?)隨著冷卻的進行,上述溫度差繼續增大,產生的熱應力也相應增加,當溫度差達到較大值時,熱應力也大。如果這時的熱應力,低于鋼在相應溫度條件下的屈服強度,不會引起塑性變形,僅產生微量的彈性變形。

            

           ?。?)進一步冷卻時,表層冷卻速度減慢,心部的冷速相應地加快,溫度差趨于減小,熱應力也逐漸降低。隨著熱應力的降低,上述彈性變形也相應減小。


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