20#钢管寿命的影响因素及控制方法
20#钢管的早期失效形式,主要有:破裂、塑性变形、磨损、腐蚀、疲劳在正常条件下主要是接触疲劳主要内在影响因素:硬度、强度、韧性、耐磨性、抗蚀性、内应力状态(服役条件之外)
1. 淬火钢中的马氏体
高碳铬钢原始组织:粒状珠光体
淬火+低温回火:淬火马氏体 M中含碳量,明显影响钢的力学性能
GCr15钢淬火M含碳量为0.5%~0.56% 可获得抗失效能力**强的综合力学性能。
M:隐晶马氏体,测得的含碳量是平均含碳量。
2. 淬火钢中的残留奥氏体
高碳铬钢经正常淬火后,可含有8%~20%Ar(残留奥氏体)。
轴承零件中的Ar有利也有弊,Ar含量应适当。
Ar%↑ 硬度、接触疲劳寿命均随之而增加,达到峰值后又随之而降低Ar的有利作用必须是在Ar稳定状态之下,20#钢管如果自发转变为马氏体,将使钢的韧性急剧降低而脆化。
轴承受载较小时:Ar发生少量变形,既消减了应力峰,又使已变形的Ar加工强化和发生应力应变诱发马氏体相变而强化,Ar量增多对接触疲劳寿命的影响减小轴承受载较大时:Ar较大的塑性变形与基体会局部产生应力集中而破裂,从而使寿命降低
3.淬火钢中的未溶碳化物
淬火钢中未溶碳化物的数量、我国经济运行中的积极因素将开始显现形貌、大小、分布受钢的化学成分和淬火前原始组织的影响受奥氏体化条件的影响。
承载时(特别是碳化物呈非球形)与基体引起应力集中而产生裂纹,从而会降低韧性和疲劳抗力。
淬火未溶碳化物影响钢的性能
影响淬火马氏体的含碳量和Ar含量及分布,从而对钢的性能产生附加影响。
淬火未溶碳化物过多对钢的综合力学性能和失效抗力是有害的。
轴承钢淬火后有少量未溶碳化物是必要的 耐磨性 获得细晶粒隐晶马氏体要求未溶碳化物少(数量少)、小(尺寸小)、匀(大小彼此相差很小,而且分布均匀)、圆(每粒碳化物皆呈球形)。
适当降低轴承钢的含碳量是提高制件使用寿命的途径之一。
4.淬火回火后的残留应力
轴承零件经淬火低温回火后,仍具有较大的内应力。
表面残留压应力的增大,疲劳强度随之增高(过大的残留应力可能引起零件的变形)表面残留内应力为拉应力时,则使疲劳强度降低。
5.钢的杂质含量
杂质:非金属夹杂物 有害元素(酸溶)如氧含量越高,氧化物夹杂物就越多钢中杂质对力学性能和制件抗失效能力的影响与杂质的类型、性质、数量、大小及形状有关通常都有降低韧性、塑性和疲劳寿命的作用对于在高应力下工作的轴承零件,必须降低制造用钢的含氧量例外:钢中的MnS夹杂物因形状呈椭球状能够包裹危害较大的氧化物夹杂对疲劳寿命降低影响较小甚至还可能有益。
为了进步方管的表面硬度与耐磨性,可对其停止一些表面的处置,即火焰表面粹火,高、中频表面的淬火以及一些化学热处置等。普通来说高、中频表面的淬火居多,其加热的温度在850-950℃。思索到它的导热性差,因此加热的速度不能太快,否则会发作凝结与一些淬火裂纹的缺陷。
高频淬火请求方矩管正火后基体布置首要为珠光体。冷却选用喷水或者是喷聚乙烯醇水溶液,回火的温度在200-400℃范围内,硬度在40-50HRC,可保证方矩管表面的硬度和耐磨性。
尺度安稳性关于髙精度的方矩管,其请求的精度髙, 故有必要坚持尺度的安稳性,由于在空气中停止校直,冷却速度慢, 因此具有安稳化的效果,会添加布置中剩余方矩管的数量,故有必要停止冷处置;削减淬火变形由于方矩管细长,故淬硬过程中容 易变形,故有必要严厉控制其变形,热处置是十分关键的工序,在淬火冷却过程中,运用冷塑性停止及时校正,这是保证其合格率进步的关键步骤,为此应停止热浴淬火或在油中冷却必定时辰提出热校正。
一同应在加热时停止吊挂加热,以削减淬火的变形,关于高精度的导轨,为削减变形则停止气体渗氮或离子渗氮等;高硬度方矩管首要承受触摸疲惫载荷,故有必要具有高的硬度,因此应停止淬火、或表面淬火或化学热处置等,随后停止低温回火处置。
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不锈钢异型管的着色性能
不锈钢异型管外表着色后经化学处置后构成的外表着色膜存在大量细孔,膜疏松不结实,极易被磨损,所以必需停止后处置。后处置的目的是填充氧化膜孔隙,
并加固氧化膜层以进步膜的耐磨性、耐蚀性和耐污性。因而,不锈钢异型管外表经过着色工艺处置后具有六大性能,详细引见如下:
一、耐蚀性。不锈钢异型管外表着色后具有良好的耐蚀性,主要缘由是:首先,不锈钢异型管外表彩色膜含有与其钝化膜相同的成分,但厚得多,所以耐蚀性
远比普通不锈钢好;其次,着色后的不锈钢异型管在固膜处置后,有大量3价铬堆积于着色膜孔内,使着色膜中的铬/铁比远高于基体金属中的比值,故彩色不锈钢
耐蚀性远比非着色不锈钢优越。
二、耐热性。在沸水中浸渍28天,在150℃枯燥条件下暴露5个星期,在200℃枯燥条件下暴露3个星期,在200℃以下长期暴露,加热到300℃,彩色不锈钢异
型管的色泽均无变化,其它性能如外表膜的粘附性等也无明显变化。
三、光学性能。着色后的不锈钢异型管外表颜色是其外表反射光与经过外表透明膜的折射光的干预光。由于受不锈钢异型管固有金属色泽的影响,只能显现蓝、
黄、红、绿4种根本色,加上中间色共有十几种色,不能呈现光谱色中任何1种颜色。镜面抛光和非镜面抛光的不锈钢异型管均能取得富有光泽的鲜艳颜色、温和的长
期经紫外线映照也不变色的彩色,光学性能经久不变。
四、加工成型性。彩色不锈钢异型管可接受普通模压加工、深延、弯曲等加工,硬化加工,停止180°弯曲实验和冲深8mm的杯突实验,均呈现出良好的可加工性,
外表膜无损伤。但是大变形量会损伤着色膜,使其色泽变坏,因而,着色后的不锈钢异型管外表在加工时 采用聚乙烯塑料薄板加以维护。
五、抗磨性和抗刻划性。着色处置后的硬化处置,会使其外表着色膜的抗磨性和抗刻划性大大进步。外表着色膜能禁受负荷500g的橡皮200次以上的摩擦(不擦穿),
能经得住50~120g负荷的钢针刻划(不划穿),能禁受888转摩擦露底时间12min。
六、外表耐擦洗性。着色后的不锈钢异型管外表感染指纹、油渍或污垢后,会损伤其外观,宜采用软布渗透中性水溶性洗濯剂擦洗,很易恢复;采用有机溶剂如汽油、
丙酮等擦洗外表污垢时,虽对外表色泽不会产生不良影响,但有机溶剂挥发会在不锈钢异型管外表留下污垢痕迹;忌讳运用对外表有磨损的去污粉或不锈钢丝球擦洗,由于
这种做法不只会损伤外表氧化膜,以至还会将色膜擦掉。