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山东20cr精密管心部冷却速率

  • 发布时间:2020-11-10

M2工具钢在1200~600℃(2190~1110℉)温度范围,心部冷却速度与传热系数的关系曲线。与小山东20cr精密管相比,随传热系数(HTC)增加,250mm(10in)大直径山东20cr精密管心部冷却速率仅略微增加。

如此大的工件,即使采用油淬火或盐浴淬火(h大约是1000~5000W/m2·K,或200~900Btu/ft2·h·℉),心部的冷却速度可能也无法实现所需钢的硬度。从以上讨论可得出主要有两个重要结论,山东20cr精密管参数对冷却率的影响。首先,高的传热系数(HTC)导致山东20cr精密钢管现货心部和表面之间温度差别大(尤其是随着直径的增加),由此可能导致开裂或变形。

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因此应考虑适当的淬火工艺设计和选择替代淬火方法。其次,即使传热系数高,大截面山东20cr精密管心部的冷却速率偏低,可能无法完全淬硬。工具钢山东20cr精密管渗氮和气体氮碳共渗设备对工具进行渗氮或氮碳共渗,可以提高其表面硬度、耐磨性和热疲劳性能。渗氮通常在500~550℃(930~1020℉)温度下进行,主要用于表面硬度要求高,需要承受高应力的工模具20cr精密光亮管

为达到足够扩散层厚度,渗氮时间大约需要25~100h。比较渗氮和氮碳共渗,如提高耐磨或耐蚀性,山东20cr精密管氮碳共渗(软氮化)工艺应该为优先采用。由于氮碳共渗温度更高,达到了560~580℃(1040~1075℉),并增加渗碳/氧化剂,如CO2或吸热的气体,因此20cr精密光亮无缝管得到了相对厚的化合物层。

化合物层以ε(Fe(2~3)Nx)氮化物为主。在短短几小时氮碳共渗中,甚至可能没有生成γ′(Fe4N)氮化物。通常,中高合金工具钢山东20cr精密管含有大量的氮化物形成元素,其中最主要的是铬。因此通过渗氮,在表面可以形成硬度很高化合物层和硬度达到1000~1200HV0·5的扩散层。

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有两个因素限制了20cr精密无缝管制备厚的渗氮层:1)表层中形成的压应力可能发生逆转为拉应力。2)山东20cr精密管合金碳化物中的碳被置换出来,进入氮化物或转移到扩散层至心部,在晶界上形成碳化物(渗碳体),造成脆性。通常,中高合金工具钢山东20cr精密管在与空气接触时,表面形成钝化层。

这能阻止了氮原子进一步转移进入山东20cr精密管,尤其是在气体渗氮或气体氮碳共渗过程中。盐浴氮碳共渗通常盐浴氮碳共渗是在温度560~580℃(1040~1075℉)下,在氰酸盐和碳酸盐以及微量氰化物的盐浴进行氮碳共渗。

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