40cr厚壁無縫鋼管生產(chǎn)工藝技術(shù)及驗收步驟

　　40cr厚壁無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形鋼材。40cr無縫管是用實心管坯經(jīng)穿孔制成毛管，然后經(jīng)熱軋、冷軋或冷撥制成。40cr無縫管具有中空截面，鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕，是一種經(jīng)濟(jì)截面鋼材。

　　40cr厚壁無縫鋼管理論計算方式

　　40cr厚壁無縫鋼管每米重量的計算公式：0.02466*壁厚*(外徑-壁厚)

　　40cr厚壁無縫鋼管化學(xué)成分

　　根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3077-2008：化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)C 0.37~0.44、Si 0.17~0.37、Mn 0.50~0.80、Cr0.80~1.10、Ni≤0.30。

　　【力學(xué)性能】

　　試樣毛坯尺寸(mm)：25

　　40cr無縫管熱處理：

　　第一次淬火加熱溫度(℃)：850;冷卻劑：油

　　第二次淬火加熱溫度(℃)：-

　　回火加熱溫度(℃)：520;冷卻劑：水、油

　　抗拉強度(σb/MPa)：≧980

　　屈服點(σs/MPa)：≧785

　　斷后伸長率(δ5/%)：≧9

　　斷面收縮率(ψ/%)：≧45

　　沖擊吸收功(Aku2/J)：≧47

　　布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高溫回火狀態(tài))：≦207

　　40cr厚壁無縫鋼管參考對應(yīng)鋼號

　　我國GB的標(biāo)準(zhǔn)鋼號是40Cr、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)材料編號1.17035/1.7045、德國DIN標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4/42Gr4、英國EN標(biāo)準(zhǔn)鋼號18、英國BS標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4、法國AFNOR標(biāo)準(zhǔn)鋼號42C4、法國NF標(biāo)準(zhǔn)鋼號38Cr4/41Cr4、意大利UNI標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4、比利時NBN標(biāo)準(zhǔn)鋼號42Cr4、瑞典SS標(biāo)準(zhǔn)鋼號2245、美國AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號5140、日本JIS標(biāo)準(zhǔn)鋼號SCr440(H)/SCr440、美國AISI/SAE/ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號5140、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO標(biāo)準(zhǔn)鋼號41Cr4。

　　40cr厚壁無縫鋼管調(diào)質(zhì)處理規(guī)范

　　淬火溫度850℃ ±10℃，油冷;回火溫度520℃±10℃，水、油空冷。

　　40cr厚壁無縫鋼管特性

　　中碳調(diào)制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚硪院罂色@得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進(jìn)組織球化，改進(jìn)硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進(jìn)行回火，該鋼具有最佳的綜合力學(xué)性能。該鋼的淬透性高于45鋼，適合于高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。

　　40cr厚壁無縫鋼管用途

　　這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機(jī)械零件，如汽車的轉(zhuǎn)向節(jié)、后半軸以及機(jī)床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等;經(jīng)淬火及中溫回火后用于制造承受高負(fù)荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉(zhuǎn)子、滑塊、套環(huán)等;經(jīng)淬火及低溫回火后用于制造承受重負(fù)荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環(huán)等;經(jīng)調(diào)質(zhì)并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進(jìn)氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進(jìn)行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。

　　40cr厚壁無縫鋼管供貨狀態(tài)及硬度

　　退火態(tài)，硬度≤207HBS。

　　40Cr彈性模數(shù):彈性模量E(20℃) /MPa 200000～211700 ，切變模量G(20℃) 80800

　　40cr厚壁無縫鋼管的淬火工藝

　　40Cr淬火850℃,油冷;回火520℃,水冷、油冷。40Cr鋼管表面淬火硬度為HRC52-60，火焰淬火能達(dá)到HRC48-55。

　　40cr厚壁無縫鋼管氮化處理

　　40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經(jīng)氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調(diào)質(zhì)后氮化處理硬度最高能達(dá)到HRA72~78，即HRC43~55。

　　氮化工件工藝路線：鍛造-退火-粗加工-調(diào)質(zhì)-精加工-除應(yīng)力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理，獲得回火索氏體40cr無縫管焊接

　　40Cr焊接前注意預(yù)熱，以防止因基體散熱，造成焊縫內(nèi)部激冷淬裂。焊接后調(diào)質(zhì)前最好加一遍正火。

　　40cr厚壁無縫鋼管的焊接性：

　　結(jié)晶時易偏析，對結(jié)晶裂紋(一種熱裂紋)比較敏感，焊接時容易在弧坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高，快冷時易得到對冷裂紋很敏感的淬硬組織(馬氏體組織)。過熱區(qū)在冷速較大時，很容易形成硬脆的高碳馬氏體而使過熱區(qū)脆化。

　　焊接工藝要點：

　　1、一般在退火(正火)狀態(tài)下進(jìn)行焊接。

　　2、焊接方法不受限制

　　3、用較大線能量，適當(dāng)提高預(yù)熱溫度，一般預(yù)熱溫度及層間溫度可控制在250～300℃之間。

　　4、焊接材料應(yīng)保證熔敷金屬的成分與母材基本相同，如J107-Cr

　　5、焊后應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)質(zhì)熱處理。若及時進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理有困難，可進(jìn)行中間退火或在高于預(yù)熱的溫度下保溫一段時間，以排除擴(kuò)散氫并軟化組織。 對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、焊縫較多的產(chǎn)品，可在焊完一定數(shù)量的焊縫后，進(jìn)行一次中間退火。