轴承不锈钢管的生产工艺问题(以100机组为例)

1.管坯

  轴承钢可用各种冶炼方法熔炼(平炉、电炉、氧气转炉)。对于要求严格的品种,为了去除有害夹杂,有的要进行电渣重溶。轴承不锈钢管坯一般都是轧坯,也可以是锻坯。

    2.管坯剪断和定心

    经退火处理的管还可以剪断;管坯若未经退火处理,剪切时易出现裂纹。如果仅仅为了剪切的需要,而要求管坯以退火状态交货是不合理的,因为管坯剪断后还需送去加热和轧制。管坯现多用锯切和氧气切割。用氧气切割虽然简单易行,但生产率低,金属损失大,端部不易切平,有熔渣粘结使冷定心困难,且劳动条件差。

    我国某厂采取预热办法(加热100~200℃)在1000吨剪断机上剪切轴承钢获得成功。

    对干生产轴承不锈钢管,管坯定心是必要的,因为轴承不锈钢管多为厚壁管,通过定心可以显著减小毛管前端的壁厚不均。

    3.管坯加热

    管坯加热是轴承不锈钢管生产中必须十分重视的问题。辩钢是高碳低合金钢,导热性比较低,因此低温段的加热速度要慢些。

    轴承钢对晶粒长大、过热过烧十分敏感,因此高温段的停留时间不应过长,温度不能过高,否则易产生环形疏松、离层和内折缺陷。因此,有的厂规定高温段(> 900)的加热时间不超过20分钟,当出现停轧时,炉温要立即降到900℃以下。

    从理论上分析,轴承不锈钢管坯的加热延续时间还取决于溶解碳化物所必需的时间。当加热太快而碳化物未完全溶解时在成品管上将会出现碳化物不均匀性(偏析);不过对于小尺寸管坯这个问题并不突出。

    加热温度要严格控制,合适的穿孔温度为1080~1150℃。当温度超过1150~ 1180℃时常易出现钢的过热,钢的塑性降低,因而容易出现穿孔缺陷。但温度太低则变形抗力增加,导致轧制压力、轴向力和电机功率增加。一般轧较薄管时,温度取上限,穿厚壁管时取下限。

    加热温度高和加热时间长还会使钢脱碳,这也是轴承不锈钢管技术条件所不允许的。

    确定加热温度时还要考虑终轧温度的要求。

    在加热操作上要防止“白头”(管坯端部加热温度过高),加热要均匀。有的厂认为,在加热轴承不锈钢管坯时要有意地造成管坯表面温度高于中心温度10~30℃,因在穿孔时的变形热能使中心温度上升约10~30℃。采用这种加热方法可以减少内折缺陷(非水冷顶头)。

    各厂常用的加热制度如表7 -14所示。由表可以看出,新轴承钢的加热温度比GCr15要低一些。

    4.轴承不锈钢管的轧制

    (1)变形参数的选取

    轴承不锈钢管轧制表的编制与中碳钢与低合金钢相同;

    1)穿孔时管坯直径的压缩量在14~16%;

    2)轧管一般轧两道,有时为了提管子子的尺寸精度轧三道,总减壁量一般为3毫米;

    3)均整机的扩径量取得小些。当均整管壁很厚的管子时,不加顶头,空轧定径;

    4)定径机的压下量一般取得也较小。

    (2)轧制轴承不锈钢管的主要特点

    轴承钢变形抗力大,穿孔温度低,轧管温度低,因而轧机负荷较大,且尺寸精度要求严格,因此,要精心操作及时调整轧机保证产品质量。

    5.消除GCr15轴承不锈钢管网状碳化物的措施

    轴承不锈钢管热轧后具应有良好的显微组织,即细片层状珠光体且无网状碳化物析出,才能为轴承不锈钢管球化退火后获得细粒状珠光体创造条件。无铬轴承钢在通常热轧条件下,一般可以得到合格的网状碳比物级别。由于GCr15轴承不锈钢管热轧后冷却到850~900℃时开始有大量碳化物析出并呈网状分布,所以终轧温度应控制在850℃以上。在100机组上,将均整后的热管送去再加热,以控制开始冷却温度。

    1004Pn组试验,GCr15轴承不锈钢管轧后快冷时在每分钟50~叩℃的冷却速度下网状碳比物的级别是合格的,其试验数据如表7 -15所示。

    采取自然冷却时网状碳化物级别一般都在3级以上。

    为了达到快速冷却,一般在冷床上和冷床输入辊道处设置风机和喷雾装置。

    6.球化退火

    轴承不锈钢管球比退火的目的是降低硬度、消除内应力和改善组织,以便于切削加工和不锈钢管矫直,并为轴承套圈进一步调质处理创造良好的组织条件。

    轴承不锈钢管退火后,要求显微组织为均匀的球状珠光体,其级别为2~5级。GCr15轴承不锈钢管的硬度要求为HB179~207,无铬轴承不锈钢管HB<217

  7不锈钢管精整

  经退火并检验合格的轴承不锈钢管需进行矫直和切管等工序。

  由于轴承钢屈服极限较高,又是中、厚壁管,再加上退火后有的不锈钢管弯曲大,矫直是比较难的。弯曲度大的不锈钢管先要在压力矫直机上粗矫,然后再送人辊式矫直机精矫。

    退火后的轴承不锈钢管的管头切断可在切管机上进行,也可用砂轮片锯切。由于轴承钢钢质硬和管壁厚,在切管机上切头,生产率较低。不少工厂采用砂轮片锯切,生产率虽高,但砂轮片消耗大,成本高。

    8不锈钢管检验

    检验一般分三步进行:

    1)在定减机后进行中间取样检查,测定不锈钢管墨厂和外径。发现壁厚和外径超公差时及时通知热观组调整轧机。对GCr15轴承不锈钢管还需取样检查网状碳化物级购

    2)轴承不锈钢管球化退火后取样检查,包括硬度、断口、低倍、金相组织(球化组织、网状碳化物、带状碳化物)、非金属夹杂物(氧化物、硫化物、碳化物液析、点状不变形夹杂物)以及脱碳层的检查。合格者才能进行精整;

    3)成品轴承管逐根检查,测定不锈钢管尺寸,检查内外表而质量,并根据质量情况评级和判废。

    至于生产热轧半成品管(冷拔坯)的工艺较为简单,一般通过穿孔、轧管,然后堆冷,再送往冷加工车间。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|小口径厚壁钢管-浙江至德钢业有限公司

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