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钼系合金船舶高精密管碳氮共渗

  • 发布时间:2020-10-25

渗碳、碳氮共渗钼系低碳合金钢船舶高精密管(4023、4024、4027、4028、4419和4427)归类为渗碳合金。这类合金钢船舶高精密管在900~925℃(1650~1700度)的渗碳过程中,经过直接淬油处理或冷却后,再加热至775~860℃(1425~1575度)。

典型的船舶高精密管回火温度范围为150~175℃(300~345度)。可自行参考渗碳后的4028钢和4427钢的端淬性曲线。钼系低合金钢可作碳氮共渗处理。在790~815℃(1455~1555d)温度碳氮共渗后,船舶高精密管经直接在碳氮共渗温度下淬火。

船舶高精密管

大部分碳氮共渗船舶高精密管服役前不能进行回火,例如碳氮共渗的船舶高精密管需要回火,一般使用在150~260℃(300~500度)温度。铬-钼系低合金钢光亮精密钢管(41xx)包括低碳和中碳合金。除了碳含量不同外,低碳牌号钢中仅有大约一半的铬和钼来自中碳牌号钢,其余成分基本相同。

在低碳牌号(4118)中碳牌号为渗碳钢,而中碳牌号为直接淬火强化。由于钼和铬均为强碳化物形成元素,必须考虑奥氏体化淬火的加热温度,以确保钼和铬碳化物在淬火前完全溶解于基体中。在540℃以上的回火温度应在540℃以上,以充分发挥船舶高精密管中铬钼合金元素的作用。

-钼系低合金钢的等温转变图可见,其中铬—钼系低合金钢船舶高精密管的近似相变临界点温度(Ar1、Ac1、Ac3、Ar3、Ms)。一般情况下,经过4135钢和4147钢的冷加工,在595~650℃(1100~1200度)范围内进行亚临界退火或中间退火,退火冷却为空冷。

高碳钢船舶高精密管(4150钢和4161钢)需要进行球化退火处理。球化退火主要是提高4161钢的可加工性和冷加工性。由于4118钢可以通过正火或等温退火来获得理想的冷加工和加工性能,所以通常不进行球化退火处理。

船舶高精密管

球化退火的低碳铬钼低合金精密钢管硬度过低,在机加工过程中出现粘刀、铁屑及断屑等问题,导致加工困难。典型的非标精密钢管球化退火工艺,每一牌号钢采用两种球化退火工艺。

一种方法(慢冷工艺)为:将其加热至750~760℃(1380~1400度),以6℃/h(10°/h)冷却速率缓慢冷却至665~705℃(1230~1300度),然后空冷到室温;第二种工艺(等温工艺)为6℃/h冷却至760℃(1260~760℃),缓慢冷却至室温(1380~760℃),然后空冷至室温。之前介绍了多种牌号的铬-钼系低合金钢船舶高精密管的典型全退火工艺,并详细介绍了用4130、4140和4150钢生产航空零件全退火工艺。

一般情况下,精密光亮厚壁钢管两种退火工艺分别为慢冷法和等温退火法,第一步都是加热到退火温度,船舶高精密管的首个25mm(1in)厚度一般为1h,然后每增加25mm(1)厚度就会有1h,然后再增加25min。

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