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不同的不銹鋼管的切削性能有很大的差異。一般所說不銹鋼管的切削性能比其他鋼差,是指奧氏體型不銹鋼管的切削性能差。這是由于奧氏體不銹鋼管的加工硬化嚴重,導熱系數(shù)低造成的。為此在切削過程中需使用水性切削冷卻液,以減少切削熱變形。特別是當焊接時的熱處理不好時,無論是怎樣提高切削精度,其變形也是不可避免的。其他類型如馬氏體型不銹鋼管、鐵素體型不銹鋼管等不銹鋼管的切削性能只要不是淬火后進行切削,那么與碳素鋼沒有太大的不同。但兩者均是含碳量越高則切削性能越差。沉淀硬化型不銹鋼管由于其不同的組織和處理方法而顯示不同的切削性能,但一般來說其切削性能在退火狀態(tài)下與同一系列及同一強度的馬氏體型不銹鋼管和奧氏體型不銹鋼管相同。 欲改善不銹鋼管的切削性能,與碳素鋼一樣可通過添加硫、鉛、鉍、硒和碲等元素來實現(xiàn)。其中添加如硫硒和碲等元素可減輕工具的磨損,添加鉛和鉍等元素可改善切削狀態(tài)。 雖然添加硫可改善不銹鋼管的切削性能,但是由于它是以MnS化合物的形式存在于鋼中,所以使得耐蝕性明顯下降。為解決這個問題,通常是添加少量的鉬或銅。 二、淬透性 對于馬氏體鉻鎳不銹鋼管,一般需進行淬火-回火熱處理。在這個過程中不同的合金元素及其添加量對淬透性有不同的影響。 對馬氏體型不銹鋼管進行淬火時是從925-1075℃溫度進行急冷。由于相變速度低,因此無論是油冷還是空泠都可得到充分的硬化。同樣在必須進行的回火過程中,由于回火條件的不同可得到大范圍的不同力學性能。 在馬氏體鉻不銹鋼管中,由于鉻的添加可提高鐵碳合金的淬透性,因而在需要進行淬火鋼中得到廣泛的應用。鉻的主要作用是可以降低淬火的臨界冷卻速度,使鋼的淬透性得到明顯的提高。從C曲線來看,由于鉻的添加使奧氏體發(fā)生轉(zhuǎn)變的速度減慢,C曲線明顯右移。 在馬氏體鉻鎳不銹鋼管中,鎳的添加可提高鋼的淬透性和可淬透性。含鉻接近20%的鋼中若不添加鎳則無淬火能力。添加2%-4%的鎳可恢復淬火能力。但其中鎳的含量不能過高,否則過高的鎳含量不僅會擴大r相區(qū),而且還會降低Ms溫度,這樣使鋼成為單相奧氏體組織也喪失了淬火能力。選擇適當?shù)逆嚭?,可提高馬氏體不銹鋼管的回火穩(wěn)定性,并降低回火軟化程度。
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現(xiàn)在不銹鋼管的應用范圍越來越廣,我們的生活也越來越離不開它,正是隨著社會需求的不斷增加,越來越多的廠家加入了生產(chǎn)的行列,但是樹大有枯枝,有些廠家生產(chǎn)的304系列產(chǎn)品實在是令人難以置信的品質(zhì)。因此,高品質(zhì)的304系列產(chǎn)品應該如何生產(chǎn)呢? 一是綠色的鋼鐵制造工藝技術。從不銹鋼316L不銹鋼管結(jié)構優(yōu)化、材料流動、熱能流動、信息流網(wǎng)絡一體化建設、關鍵界面匹配等方面進行了模型優(yōu)化和關鍵技術研究,包括高爐-轉(zhuǎn)爐長流程、廢電爐短流程、二次能源轉(zhuǎn)換、低品位余熱回收利用、低碳綠色制造及鋼鐵生產(chǎn)過程優(yōu)化等。率的綠色制造鋼鐵和工藝。 基于大數(shù)據(jù)的鋼制品全加工過程質(zhì)量控制技術。鋼結(jié)構企業(yè)過程質(zhì)量大數(shù)據(jù)平臺,全過程質(zhì)量數(shù)據(jù)集成技術;高速過程質(zhì)量參數(shù)采集與存儲技術;過程綜合監(jiān)控與預警技術;板坯、鋼卷等質(zhì)量在線分級技術;跨工藝產(chǎn)品質(zhì)量交互分析與異常診斷技術;機械性能在線檢測技術;產(chǎn)品粒度在線檢測技術;三維表面質(zhì)量缺陷檢測技術;滿足客戶個性化需求的大規(guī)模定制技術;全過程產(chǎn)品質(zhì)量綜合評價技術;基于大數(shù)據(jù)的新產(chǎn)品開發(fā)技術。 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特種鋼的關鍵技術問題。特殊強韌機制,高可靠性,長壽命機制,微結(jié)構演變規(guī)律及準備和使用過程的定量描述,特制軟磁合金性能控制機理的基礎研究。該工藝適用于高溫、應力、腐蝕、高清潔凈度特鋼冶煉、夾雜物控制、均勻化及精細結(jié)構控制、精密成形及加工等各種工況。關鍵技術,如成本制造和流線加工技術。 優(yōu)質(zhì)海洋工程鋼的開發(fā)與應用技術。自升式平臺,690MPa級厚板,大口徑無縫管,460MPa級夾套平臺鋼及配套焊接耗材,厚板及配套焊接耗材,大型線路能量焊平臺,大壁厚海水立管,管道鋼,耐候鋼,用于南島礁基礎設施,耐海水腐蝕鋼筋,海水淡化,化學海洋特種雙相不銹鋼,高鉬超超超奧氏體不銹鋼,深海集輸系統(tǒng)用耐腐蝕合金,耐沉淀硬化不銹鋼,深海鉆井用高氮奧氏體不銹鋼研究、開發(fā)、生產(chǎn)和應用技術。 高性能耐腐蝕鋼生產(chǎn)關鍵技術研究。對鋼鐵材料在不同腐蝕環(huán)境中的腐蝕機理、使用性能及評價方法進行研究(海洋腐蝕、酸性環(huán)境油氣腐蝕、大氣腐蝕、耐磨腐蝕等);基于產(chǎn)品生命周期概念的材料設計方法研究耐腐蝕鋼合金成分設計、冶煉、連鑄、控軋冷卻、焊、機加工等耐腐蝕鋼材料體系的中國自主知識產(chǎn)權。
奧氏體不銹鋼管的成分、變形方式和熱處理工藝等都會對微觀組織比如亞結(jié)構、晶粒尺寸產(chǎn)生影響,進而影響其力學性能。關于傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼如304、316不銹鋼板、帶材的微觀組織和力學性能的研究比較多。研究表明,固溶溫度與合金中第二相的溶解以及溶解時擴散的速度密切相關,合適的固溶溫度不僅可以使第二相得到充分的溶解,而且可以加快難溶相的擴散速度。溫度低、擴散速度小,達到相同的固溶效果需要的時間就越長。但溫度過高,晶粒之間相互吞并,晶粒容易變得粗大,從而降低材料的力學性能。奧氏體不銹鋼管通過1050~1150℃的固溶處理,可以讓碳化物溶于奧氏體中,然后采用水淬快冷,將奧氏體保持到室溫下,從而提高不銹鋼管的抗晶間腐蝕性能。00Cr18Ni10N超低碳奧氏體具有較低的C含量,采用傳統(tǒng)奧氏體不銹鋼管的固溶處理工藝,由于間隙原子C的減少會弱化固溶強化效果[7]。因此,研究超低碳不銹鋼管熱處理工藝對其組織與力學性能影響的演化規(guī)律,并在此基礎上通過合理的工藝處理使不銹鋼管具有高強度與塑性的良好配合具有重要意義。
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