研究:菌式穿孔20crnimo圓鋼

  采用掃描電鏡、能譜儀、X射線衍射儀等相關技術手段，研究分析出用該貫通式保護氣氛爐退火后的鋼管表面發(fā)紅發(fā)藍為氧化現象，發(fā)紅表面成分為Fe2O3發(fā)藍的表面成分為Fe3O4并通過金相顯微鏡觀測退火前后20crnimo圓鋼內外壁的脫碳層深度，判斷氧化、20crnimo圓鋼脫碳是上述設備光亮退火過程中產生的隨后通過對上述貫通式保護氣氛爐的結構、加熱及冷卻方式等進行研究分析以及對氮基保護氣氛技術參數檢測分析，確定氧化脫碳的原因主要是該退火爐結構設計不合理使得空氣進入爐內，造成氧化。其次是氮基保護氣氛中氫氣含量不合理造成脫碳。研究認為:1退火爐為貫通式結構，當鋼管從爐門進入爐內時，通常爐內氣壓為正壓。由于爐門沒有密封，一旦爐內氣氛為負壓時會出現向爐外吸氣現象，外界空氣進入爐內提高氧氣的含量，從而造成氧化。2退火爐內的氣壓未進行實時監(jiān)測。當爐內為負壓時，外界空氣進入爐內造成氧化和脫碳;而爐內壓力過高又會造成資源浪費。通過測試發(fā)現，當20crnimo圓鋼退火爐的輸氣泵從加熱段向冷卻段輸氣時，加熱段在瞬時產生負壓。

3氮基保護氣氛的氫氣含量需要進一步試驗調整，使光亮退火的脫碳程度降到最低。為了防止貫通式保護氣氛爐退火產生氧化脫碳，對其進行改進設計:1為了防止外界空氣中的氧氣進入退火爐，避免爐內含氫氣的氮基氣氛逸出，通過模擬仿真燒嘴噴出火焰的尺寸，入、出口的爐門處設計安裝了兩道火簾。2為了保證爐壓處于正常范圍（2.25±0.50KPa內，安裝爐內氣壓檢測及報警裝置，實現了爐內氣壓實時監(jiān)控。試驗證明，通過上述改進設計解決了20crnimo圓鋼退火過程中的氧化問題，但是仍存在一定程度的脫碳層。經過分析計算得到爐內氧氣含量，并通過調整氮基保護氣氛中氫氣含量，進行光亮退火試驗。結果表明氫氣含量在3％～4％范圍內，能夠保證光亮退火過程中不會進一步脫碳。南昌不銹鋼管通過改進后的貫通式保護氣氛爐，對20Mn2鋼、45鋼和35CrMo鋼等鋼管進行多次光亮退火試驗，全面解決了鋼管退火氧化、脫碳和顏色變化的質量問題。觀測鋼管內、外壁脫碳情況表明:35CrMo20crnimo圓鋼平均脫碳層深度均由0.20mm減少到0.05mm20Mn220crnimo圓鋼平均脫碳層深度均由0.15mm減少到0.08mm45鋼20crnimo圓鋼平均脫碳層深度均由0.15mm減少到0.08mm滿足國家標準要求的≤0.10mm而且鋼管表面由發(fā)藍發(fā)紅的狀態(tài)變?yōu)殂y白色的光亮狀態(tài)。27SiMn液壓支架管用于制作煤礦開采用的液壓支架、汽車起重機的液壓缸、柱塞等重要20crnimo圓鋼,本文從以下方面進行了研究:首先。本文以某廠Φ100A ssel軋管機組配套的菌式穿孔機為研究對象,采用Simufact非線性有限元軟件,依托Assel軋管機組的軋制工藝,研究穿孔、軋管的變形規(guī)律,探索軋制27SiMn1141020crnimo圓鋼的可行性,為優(yōu)化Assel軋制工藝奠定理論基礎。建立了20crnimo圓鋼菌式穿孔過程的三維有限元模型,模擬研究了軋件穿孔過程的變化規(guī)律,采用熱模擬機Gleeble-1500D熱模擬機,測定27SiMn鋼的應力應變曲線,模擬計算結果表明:送進角采用10°時,管坯在軋輥和導板組成的孔腔內金屬流動具有螺旋前進的運動軌跡,且管坯的出口速度約為710.373mm/s;管坯外表面等效應力最大處發(fā)生在管坯與軋輥接觸區(qū)以及與導板接觸區(qū),其值為103.676MPa,內表面上最大等效應力出現在管坯與頂頭尖部接觸區(qū),其值為102.3MPa;隨著送進角9°、10°、11°的變化,軋制力、頂頭軸向力以及導板側壓力都增大;而隨著送進角的增大,壁厚偏差、外徑偏差也增大,但外徑橢圓度隨著送進角增大而減小。