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    不銹鋼采用傳統的高溫組織相含量測

    2018-12-11   來源:   點擊數:9次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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       中國鋼管信息港多出鮮活生動的報道:雙相不銹鋼綜合了鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼的性能優點,具有優異的抗腐蝕性能,優良的綜合力學性能,良好的可焊性及較高的韌度所示。金相加熱爐采用紅外燈管聚焦加熱,爐身為橢圓形鏡面密封結構。加熱溫度范圍:50最大加熱速率:300*C/s;保溫溫度控制的精度在*1*C之間,由溫控系統控制并實現監視。顯微成像系統的Lasertec共焦激光掃描顯微鏡米用HeNe激光源,將樣品的熱破壞降至最低,同時高速率掃描獲得高質量圖像,并通過微機系統記錄在視頻文件中。
      
      方法②,采用傳統的高溫組織相含量測定方法一——淬火熱處理的試驗方法,對雙相不銹鋼高溫組織的奧氏體相含量進行測定。即首先將鑄態雙相不銹鋼利用砂輪切割機將其切割成10mmX15mm X15mm塊狀試樣,然后將試樣以5C/s的加熱速度分別在熱處理爐中加熱到900*C,950 1000*C,1050C1100C1150C1200*C和1250C保溫20min后,水冷至室溫(以盡可能保留其高溫組織)。
      
      再將熱處理后的試樣經預磨、拋光和侵蝕,在金相顯微鏡下,對每個溫度的試樣分別取不同視場進行拍照,然后通過Mivnt顯微圖像分析系統對其中4張照片中的奧氏體相含量進行測定并取平均值。
      
      2試驗結果與討論2.1顯微組織圖片為用試驗方法①處理得到的雙相不銹鋼高溫組織。為用試驗方法②處理得到的鑄態雙相不銹鋼的顯微組織。圖中,F為鐵素體,A為奧氏體。
      
      2.2相含量測定使用Mivnt顯微圖像分析系統對奧氏體相含量進行測量,該分析系統采用先進的圖像分析算法,能對各種顯微圖像進行處理、分析和檢測。采用該系統對CSLM原位分析方法中的高溫組織圖片和熱處理后光學顯微鏡拍攝的顯微組織圖片進行處理和分析,得到的奧氏體相含量和溫度的關系見2.3分析與討論顯示,CSLM原位分析方法所得到的奧氏體相含量隨溫度變化的關系與熱處理試驗方法所分析的結果是比較接近的。隨溫度的升高,雙相不銹鋼中奧氏體相含量幾乎呈線性降低。這一下降趨勢可以從鎳鉻總含量為30%的雙相不銹鋼平衡相圖()得到解釋。中,900~1250C的溫度區間,奸Y兩相區左右兩側的邊界線是近乎平行的,而且兩條邊界線在900~1250C的溫度區間可以近似的看作兩條直線,即可以近似地認為奧氏體或鐵素體在900~1250*c的溫度區間的溶解度隨溫度升高呈線性降低或升高。因此可以推測奧氏體相含量隨溫度的變化關系應該是連續而近似線性的關系。將CSLM原位分析方法和淬火熱處理試驗測得的各種溫度條件下的奧氏體相含量數據進行線性回歸分析可得到如下兩個關系式:T*溫度,C該公式的適用范圍為900比較中兩種方法所測得的奧氏體相含量可知,在同一溫度下,熱處理試驗方法所測得的奧氏體相含量比CSLM原位分析方法測得的結果要略高。
      
      微生物附著對不銹鋼極化曲線的影響是高鉬不銹鋼電極在天然海水與無菌海水中分別浸泡2d后的極化曲線。顯然,天然海水中高鉬不銹鋼電極的自然腐蝕電位比無菌海水中的要正得多,并且它的陽極鈍化電流有所減少,可能是鈍化膜厚度增加所致。從極化曲線中還可以看出在腐蝕電位下,陰極反應主要受電化學控制,在兩種海水介質中極化曲線基本沒有差別。而陽極鈍化電流要比陰極擴散電流小得多,所以該體系是陽極極化控制類型,高鉬不銹鋼電極的腐蝕電流為陽極鈍化電流。
      
      中國鋼管信息港多出鮮活生動的報道:不銹鋼電極在天然海水中分別浸泡1d、8d和30d的陽極極化曲線()指出它們分別在53V時進入過鈍化區。相對而言,在沒有大型生物附著以前,不銹鋼電極表面鈍化膜比較完整。當有大型生物固定附著后,會在金屬表面形成局部厭氧區,再加上代謝產物的侵蝕性,金屬表面會出現局部腐蝕,此時不銹鋼電極的表面鈍化膜就會遭到破壞。而在本實驗(非實海環境)天然海水中沒有大型微生物存在,因此,不銹鋼電極在天然海水中隨著浸泡時間的加長,它的過鈍化電位越正,這說明微生物膜的形成增加了不銹鋼鈍化膜的穩定性。
      
      天然海水中高鉬不銹鋼的陽極鈍態電流隨浸泡時間的變化()表明,在天然海水中微生物附著的前幾天,不銹鋼的鈍態電流逐漸變小,隨后基本保持不變,或是稍有波動。這與前面的微生物在鈍性金屬表面的附著會使得Cr的含量有所增力卩,以致使不銹鋼的硬度和耐蝕性能有所增加的實驗結果相吻合。不難理解在天然海水中,正是由于微生物在鈍性金屬表面的附著,改變了電極陽極反應的動力學,在陰極反應動力學不變的情況下,造成鈍態電流的減小,增加了不銹鋼的鈍化性能。
      
      切削溫度高。加工3Cr13材料時,經測試其切削溫度比切削45鋼約高200~300°q主要因素,一是由于切削抗力大,消耗功率多;二是不銹鋼導熱性差。如3Cr13材料的導熱率(25.1鋼導熱率的1/2左右,導熱系數小切屑帶走的熱少,使材料切削溫度升高,切削產生的熱量傳導到刀具的部分所占比例較切削45鋼時為大,刀具上積聚的熱量多因而刀具也容易磨損。
      
      容易粘刀,產生積屑瘤。由于不銹鋼的塑性大,有較高粘附性,特別是切削含碳量低的不銹鋼,如馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼等更易生成積屑瘤,影響已加工表面質量,難以獲得粗糙度小的表面。
      
      切屑不易卷曲和折斷。不銹鋼屬塑性材料,且高溫強度高,加工時切屑不易卷曲和折斷,切屑和零件接觸會損傷已加工表面,解決斷屑和排屑問題也是順利加工3Cr13不銹鋼的難點之一。
      
      另外,毛坯的狀況、潤滑和冷卻液的選用也會影響產品質量。由此可見在生產中不宜用加工普通碳鋼的切削工藝來加工3Cr13不銹鋼。為此,我們從刀具材料的選擇、刀具幾何角度的確定、切削用量的選取以及潤滑等方面進行了改進,采取了以下幾項措施。
      
      工藝技術改進零件外表面加工刀具材料的選擇根據切削加工3Cr13不銹鋼的特點,刀具應選擇熱硬性和耐磨性好的材料。常用的刀具材料有高速鋼和硬質合金兩大類,由于高速鋼切削不銹鋼時的切削速度不能太高,否則影響生產效率的提高,我們考慮選用硬質合金刀具。
      
      在YG類和YT類普通硬質合金供選擇時,我們選用YG類硬質合金,主要采用YG6X牌號的硬質合金刀具對3Cr13材料進行車削加工。此外,還可以選用YW類硬質合金刀具其抗彎強度、疲勞強度和沖擊性提高,而且耐熱性和高溫硬度及抗氧化能力也有很大提高,可用較高的切削速度精加工馬氏體不銹鋼,但經濟性不如YG類硬質合金。
      
      刀具幾何參數的確定刀具幾何參數是否合理,對加工質量和刀具的耐用度影響很大。
      
      前角7.的選擇。在盡可能不降低刀具強度的條件下,加工馬氏體不銹鋼宜選取較大的前角和較小的負倒棱。前角大時塑性變形小,使切削力和切削熱降低,以減少加工冷硬程度,提高刀具耐用度。但是前角過大,會使刀具強度降低。車削馬氏體不銹鋼時,刀具前角選取10°~12°為宜,且在主刀刃上取小負倒棱bY=0.一5°強化刀頭(見),以提高刀具的耐磨能力。
      
      后角a的選擇。后角的作用主要是減少主后刀面與加工表面之間的摩擦,適當增大后角可提高刀具耐用度,車削3Cr13不銹鋼的后角比車削普通碳鋼的后角大一些。因此,一般選取a=7°~9°。車刀負倒棱主偏角K的選擇。減少主偏角可使散熱條件得到改善,減少刀具損壞,刀具耐用度相對提高,但車削不銹鋼的硬化傾向性強,易產生振動,振動又會使加工硬化嚴重。因此,主偏角宜大,以減小徑向力,一般選取60°~90°;在加工端部擋圈時,粗車選擇90°精車75°。
      
      卷屑槽的選用。由于車削不銹鋼時不易斷屑,排屑不暢容易損壞刀具和零件已加工表面,切屑飛濺也容易傷人,因此,車刀前刀面磨有外斜式圓弧卷屑槽,靠刀尖處切屑卷曲半徑大,靠外緣處切屑卷曲半徑小,切屑圓弧沿卷屑槽導流卷曲成寶塔狀卷屑翻向待加工表面而折斷,斷屑效果良好。
      
      前刀面粗糙度的選擇。考慮不銹鋼粘刀,容易產生積屑瘤,刀具前刀面粗糙度應小于RaO……m,以降低切削阻力、減小切屑粘附,提高刀具的耐用度。
      
      切削用量的選擇加工馬氏體不銹鋼應選用比普通碳素鋼較低的切削用量。實踐證明,切削速度對刀具耐用度影響最大,進給量次之,吃刀深度最小。因此粗加工時,吃刀深度ap =3mm,進給量/=0.4mm/r,切削速度v 2.2零件內螺紋加工內螺紋加工主要工藝技術改進:加大螺紋底孔直徑。端部擋圈零件內螺紋的作用是,當小上的蠶絲繞滿后,為了便于小軸抽出。按應比普通碳鋼時要大一些,實際生產中,我們將攻螺紋前鉆孔直徑加大到10.4mm.改變絲錐結構及幾何參數。標準絲錐的前角常取Y=5°~10°(見),對馬氏體不銹鋼攻螺紋,需要用工具磨床將絲錐的前角修磨成Y= 150,其次減少絲錐錐度2,對絲錐進行修磨,減小錐角,增加切削部分長度li> 6mm(見)。通過增加絲錐切削部分長度,使每一刀齒切削厚度減少,刀具的負荷減輕,提高絲錐耐用度。
      
      中國鋼管信息港多出鮮活生動的報道:合適的刀具冷卻潤滑液。絲錐攻螺紋冷卻潤滑非常重要。考慮各種因素后,我們選擇了植物油(食用菜油),優點是改善切削過程的界面摩擦狀況,刀具和切屑不易粘結,降低切削溫度,減少切削力。缺點是食用菜油容易附在機床上結痂和清除困難。另外,還可以使用淬火黑油作切削液,絲錐攻螺紋效果也良好。
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