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精密管技术

55小口径精密无缝管产生裂纹的原因

对于典型的影响淬火裂纹的结构,实验结果表明,槽口对55小口径精密无缝管产生裂纹的影响主要与55小口径精密无缝管的尺寸、截面厚度和是否淬透等因素有关。钢的淬透性越小,截面尺寸越大,淬硬层越薄,淬硬裂纹离槽口越深。未淬透的试件在带尖角和槽口处产生裂纹的主要原因是这些地方容易产生应力集中。

为防止55小口径精密无缝管此类裂纹的发生,可用倒钝尖、转角圆弧过渡等方法处理。实验证明,6mm以上的圆弧半径基本上能克服应力集中现象。用高碳钢(T10A~T12A)制作的锉刀在盐浴中加热,在20~30℃的水里冷却,不同的锉刀形状会产生不同的裂纹。不管是哪种形式的55小口径精密无缝管,在完全淬透时都会产生纵向裂纹。

55小口径精密无缝管

在全部淬透锉刀中,平锉(截面尺寸3mm×12mm)倾向于减少淬裂。对于方锉,截面尺寸8mm×8mm~12mm×12mm的三棱锉,截面尺寸13mm×13mm×13mm的三棱锉,淬裂倾向最大。结果表明,7mm×26mm扁锉有最低的淬裂倾向。大刻纹锉在淬火过程中会产生沿刻纹方向的横向裂纹。

45钢55小口径精密无缝管制作了不同壁厚的套筒形试样,在870℃加热后在水中进行淬火。可以看出,在淬火后,薄壁空心筒,深孔套管,厚壁空心筒,厚孔套管都没有产生裂纹。55小口径精密无缝管试样表面裂纹的形成与T10A钢在水中淬火后的试样尺寸有关。在获得不同的淬透深度后,淬火裂纹形成倾向会发生明显的变化。

55小口径精密无缝管

由数据可以看出,55精密钢管试件尺寸在20mm×20mm以内,高温淬火后产生纵裂。样品尺寸大于20mm×20mm,较低温加热淬火,内部形成弧形裂纹。因此,20mm×20mm的尺寸是试件形成两个裂纹区的临界尺寸(临界尺寸表明倾向于形成裂纹)。所以,对较小尺寸的55小口径精密无缝管进行淬火加热时,应严格防止过热,如12mm×12mm的55小口径精密无缝管在820℃加热后在水中淬火,就会产生纵裂。

而当小口径精密钢管淬火温度低于800℃时,试样的尺寸大于20mm×20mm(临界尺寸),容易产生弧形裂纹。此外,对高碳工具钢55小口径精密无缝管的测试表明,当表面硬度为63~66HRC时,开裂的形成与其心部硬度有关。如心部硬度为43~49HRC时,硬化层浅的55小口径精密无缝管试件常出现弧形开裂。若心硬度大于62HRC,则易形成纵向开裂。

所以,应该将精密小口径钢管心部的硬度控制在49~61HRC之间。需要指出的是,在生产实践中,仅从一个方面考虑问题是远远不够的,必须根据小口径精密光亮管实际情况,经过多方面的分析,找出关键问题,并采取相应的预防措施。

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