Odabir metode hlađenja i parametara procesa gašenja koljena jakog indukcijskog grijanja

Parametri procesa indukcijskog grijanja i gašenja uglavnom se odnose na temperaturu austenitizacije i metodu hlađenja kaljenja. Među njima, odabir temperature austenitizacije uglavnom se temelji na dobivanju fine veličine zrna, dobre žilavosti pri niskim temperaturama, te veće čvrstoće tečenja i vlačne čvrstoće. Ova svojstva također treba kombinirati s postupkom kaljenja kako bi se utvrdilo. Cijevi za savijanje različitih stupnjeva čvrstoće imaju različite zahtjeve za gore spomenutu izvedbu. Uzmimo koljeno X80 kao primjer za ilustraciju metode određivanja njegovih parametara procesa gašenja. Kemijski sastav ispitne čelične cijevi i koljenastog čelika naveden je u tablici 10-1.

Tablica 10-1 Kemijski sastav čeličnih cijevi i koljena za ispitivanje

Kemijski sastav uzorka (maseni udio)/%

C Si Mn PS Cr Mo Ni Nb V Ti Cu B Al

Čelična cijev A 0. 06 0. 18 1. 78 0. 016 0. 004 0. 18 0. 26 0. 02 0. 06 0.02 0.01 0.01 — 0.03

B 0.05 0.21 1.74 0.018 0. 002 0. 15 0. 18 0.01 0. 07 0. 02 0.01 0.01 0. 001 0. 04

Tijelo koljenaste cijevi 0. 08 0. 17 1. 68 0.010 0. 002 0.09 0. 20 0. 20 0. 05 0. 03 0. 02 0. 15 <0. 0001 0. 03

Zavar 0.06 0. 27 1.65 0.012 0. 003 0. 01 0. 26 0. 11 0. 03 0. 02 0. 02 0. 10 <0. 0001 0. 02

Prije svega, upotrijebite čelične cijevi A i B, koristeći tradicionalnu metodu grijanja u električnoj peći u laboratoriju kako biste dovršili sljedeće relevantne ispitne sadržaje.

(1) Odnos između temperature gašenja i veličine zrna austenita Odnos između temperature zagrijavanja i veličine zrna prikazan je na slici 10-2. U uvjetima ispitivanja, austenitizirati na 1000°C. Nakon gašenja u vodi i temperiranja na 500°C tijekom 1 sata, rezultirajuća veličina zrna je sljedeća. U proizvodnim uvjetima, vruće koljeno se hladi vodom i podvrgava temperaturi od 500°C. Veličina zrna nakon očuvanja topline tijekom 1 sata je 13 km. U uvjetima ispitivanja i proizvodnih uvjeta dobivena veličina zrna austenita je vrlo bliska. Iz perspektive temperature zagrijavanja kaljenja i veličine zrna koljena nakon završne obrade, trebalo bi biti moguće odabrati gornju granicu temperature kaljenja na oko 1000°C. Debljina veličine zrna ima veći utjecaj na granicu tečenja i niskotemperaturnu žilavost koljena. U normalnim uvjetima, veličina zrna je finija

Manje, što je veća granica popuštanja koljena, to je bolja žilavost pri niskim temperaturama. (2) Odnos između temperature gašenja i udarne žilavosti pri niskoj temperaturi Slika 10-3 prikazuje odnos između temperature gašenja i žilavosti pri niskoj temperaturi pri 0°C i -40°C. Na 0°C, udarna žilavost od 900～1000°C ne mijenja se puno; na temperaturi od 40°C, kada je temperatura kaljenja viša od 950°C, udarna žilavost teži smanjenju. Iz gornje situacije, temperatura gašenja koljena ne smije prijeći 950 ℃ što je više moguće.

Odnos procesa gašenja i mehaničkih svojstava Proces gašenja uključuje temperaturu gašenja, brzinu hlađenja (rashladni medij). Utjecaj na čvrstoću i istezanje čelika prikazan je na slici 10-4. Sadržaji sedam procesa gašenja na slici 10-4 navedeni su u tablici 10-2. Tri krivulje na slici 10-4 predstavljaju minimalne zahtjeve za δb, δ0.2 i δ čeličnih cijevi razreda X80 u standardu APIspec 5L. Iz podataka na slici 10-4 može se vidjeti da čvrstoća u vodi kaljenim i temperiranim uzorcima, uključujući istezanje (vidi sliku 10-4), zadovoljava zahtjeve standarda; dok zračno hlađeni i uljno hlađeni i temperirani uzorci Njegova čvrstoća je niža od standardnog zahtjeva. Može se vidjeti da je, iz perspektive temperature gašenja, proces kaljenja hlađen vodom od 900-1000 ℃ u skladu s toplinskom obradom čelika za savijanje X80. Tablica 10-2 Proces kaljenja i kaljenja koljena za grijanje električne peći

Ne Temperatura gašenja

/r Vrijeme držanja /min Način hlađenja Temperatura kaljenja % Vrijeme držanja /min Način hlađenja

2 1000 mirni zrak

3 1000 prisilno hlađenje zraka

4 1000 30 hlađenje uljem 500 60 hlađenje zrakom

5 900 vodeno hlađenje

6 950 vodeno hlađenje

7 1000 vodeno hlađenje

Ukratko, iz odnosa između veličine zrna austenita, udarne žilavosti pri niskoj temperaturi, istezanja, čvrstoće tečenja, vlačne čvrstoće i drugih svojstava i temperature gašenja, uvjeta hlađenja, odgovarajuća temperatura gašenja trebala bi biti 900 ~ 1000 ograda, hlađenje vodom raspršivanjem nakon gašenja. Trenutačno, temperatura gašenja indukcijskog zagrijavanja koja se koristi u proizvodnim uvjetima je 950~1050°C, a metoda hlađenja je hlađenje vodom ili hladnim zrakom.