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7*0.3mm超薄壁精密钢管的生产
时间:2021-05-06 08:30:51        点击量:【 】次

在生产超薄精密管时,多数情况采用多次冷轧。精密钢管生产周期包括在轧机上变形率为35-60%的轧制、除油、热处理、酸洗、矫直和端头剪切。工序的完成,以及工序间精密钢管的运输都伴有表面机械损伤产生(如划痕、刮线、压痕等),这些都降低成品的质量。

    一般来说,对于小型轧机,道次变形率不超过50%。在轧机上单排辊轧制时,由于轧制过程的结构特点影响变形率的增加,这与使用辊子周长的固定轧槽半径有关。在规定变形率情况下金属塑性潜力没有完全被利用,这证明了可以强化这种变形方法。因此,根据南方精密钢管厂的条件制定和应用了由钢轧制7X 0.3mm精密钢管的生产工艺.在轧机上连续轧管工艺规定,在总变形率相同的情况下,不进行中间热处理和用改进的孔型进行双排辊轧制时的道次变形率分别为44和42.3%.采用这种工艺时,缩短轧制周期能改善精密钢管的表面质量和几何尺寸,而使用双排辊轧制时能提高产量。

    按照这种工艺生产精密钢管的经验表明,在总变形率为67.3%时金属仍有塑性潜力。冷作硬化管的强度性能为:=1030-1070MPa;880-920MPa;15%

    众所周知,在塑性变妙条件下,可观察到金属的组织“疏松”状况。在变形率大(50%以上)时,由于位错密度增加,孕育的亚微细裂纹和亚微细气孔的形成,以及由于产生微观非密实性而发生“疏松”,这在随后的热处理中也不能消除。金属中保存的微观非密实性,对其使用性能和机械性能有着消极影响。因此,为消除变形后形成的微观非密实性允许最大变形量的选择,可增加各道次的变形量和缩短生产周期。目前轧制时,对最大变形量在实际上和理论上都不重视。为了避免金属在进一步强化变形过程情况下产生残存损伤,金属质量按热处理后的机械性能水平和密实性来评定。

    本文研究了由钢以81.7%的总压下率不进行中间热处理轧制7X 0. 3mm精密钢管的可能性.采用一组标准化学成分、尺寸为11.5 X 1.05mm热处理后的冷变形精密钢管进行研究。管组分成四部分,管璧横向厚度差大致相同,按下列方案进行轧制:1-用三道次连续地在轧机上道次变形率为43.2,44和42.3%进行单排轧制。2-用两道次连续地在轧机上道次变形率为68.3和42.3%进行双排和单排轧制,3—道次变形率为43:2和67.3%进行双排和单排轧制。上述三种情况的总变形率皆为81.7%。

    为了进行比较,按现行工艺(方案4)以二道次总变形率为67.3%轧制精密钢管,11. 5 X1.05mm管坯在得列维尔炉中进行热处理,加热温度为1050℃,保温3min。按方案3管坯在护中1100℃下进行热处理,保温3min(方案3a)进行补充轧制。这样可得到更大的粗晶粒组织((6-8级代替7-9级),在高温加热时,能更全面地消除缺陷。

    在轧机上精密钢管按下列制度轧制:给料1.7mm,机架往复行程每分钟72次,管坯回转角39°,测定了原始管坯的机械性能和晶粒度。研究了冷作硬化成品管的机械性能、金属的密度和决定于轧制方案的壁厚差。成品管试样在700-1100℃试验室条件下进行热处理扩每隔50℃保温5min,并进行空冷,测定机械性能、晶粒度和选定金属密度.

    机械性能按标准确定。晶粒度按标准进行评价。按照苏联乌克兰科学院金属物理研究所采用的流体静力学方法求出密度。为了确定精密钢管壁厚差,每个方案测定了20根精密钢管,沿精密钢管周长取8点测量管壁厚度。用数据使用间隔作图法,制成相对的横向壁厚差的变化累计曲线。

    根据表上的数据可见,在XIITP轧机上用三道次不进行中间热处理(方案1)轧制精密钢管,没有充分利用金属塑性潜力:观察到瞬时抗拉强度和屈服点之间的差别,而伸长率大约为10%。采用双排轧制 强度性能和可塑性同时增加得不多。

    研究7X0.3mm精密钢管加热时软化表明.精密钢管生产方案影响再结晶过程的温度范田:对于通过两个道次总变形率为67.3%轧制的精密钢管,为750-800℃;对于总变形率为81.7%轧制的精密钢管,为750-850℃。众所周知,提高变形率时在较低的温度下发生再结晶过程并且温度范田较窄。以81.7%轧制精密钢管时,再结晶温度范围扩大,这可证明多次变形时金属产生一些软化,改变了变形金属的位错结构,从而减缓了再结晶过程。

    生产7 X 0.3mm精密钢管方案,在聚集再结晶温度下影响机械性能的水平。81.7%轧制的精密钢管比67.3%轧制的精密钢管具有更高的可塑性(大约高3-6个单位)。在轧机上进行双排轧制能提高塑性。使用较粗品粒管坯(晶粒度为6-8级)总变形率为81.7%(方案3a)轧制精密钢管,能使温度超过1000℃时提高塑性1-2单位,同时强度性能在大多数情况下也更高。精密钢管生产方案对成品管晶粒度的影响不明显。

    成品管金属密度的测量结果表明,变形率的提高导致冷作硬化金属密度的减小。但是,在1050℃时热处理保温5min之后观察到相反的关系.总变形率为81.7%轧制的金属具有很大的密度.这点证实了在轧制时按照研究方案没有观察出金属的残留损伤(不存在微观非密实性),其质量恶化。在这些精密钢管中较高的塑性也证实了上述这种关系。

    精密钢管壁厚差的研究表明,用三道次中间不进行热处理81.7%的轧制使精密钢管壁厚差稍有减小(见图2,曲线1)。在使用双排分选机时横向壁厚差的变化更明显。用传送链传送精密钢管时,传送链对精密钢管壁厚差也有影响。双排轧制(方案3)时在传送链的末端在很大程度上横向壁厚差减小。在这种情况下由于横向壁厚差减少一半多,所以对壁厚差没有影响。

    变形区延伸,抛光系数增加一倍,根据轧制道次减小第二排辊的斜度角,这都说明双排轧制对精密钢管精度的有利影响。

    采用测量仪检查试轧精密钢管表面质量和目测表明,不进行中间热处理的总压下率为81.7写的精密钢管轧制由于擦伤、气泡、划痕及与运输、精整操作有关的其它缺陷数量的减少使精密钢管表面质量得到改善。

    操作结果表明,精密钢管生产周期的缩短使其表面质量得到改善,与按照旧工艺生产的精密钢管相比壁厚差减小。在此基础上,总变形率为81.7%的精密钢管生产已应用到工业生产。工业试验表明,精密钢管的质量(结构、性能、几何尺寸和表面质量)符合技术标准的要求。强化变形制度可缩短生产周期及按机械缺陷精密钢管的报废量减少15%

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