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该40cr精密钢管产品经稍加珩磨后,可直接用作液压、气动缸缸体管。而传统的液压、气动缸缸体管的生产工艺,是用热轧无缝钢管,采用镗孔──滚压联合的切削工艺,生产过程中,大量金属被切成切屑浪费了,同时还消耗大量电能。随着我国工业技术的发展,液压缸技术得到广泛的应用,据不完全统计,全国每年需要各种规格的液压缸体约380万米,沿用老的工艺技术生产液压缸体,已很难适应生产发展的需要。
采用新技术、冷拔方式生产40cr精密钢管──液压缸体与传统的切削工艺比较,具有以下特点:
(1)生产效率高:用传统的方法生产一根内径420毫米,12米长的缸筒需154小时,用冷拔方法生产只需4分钟。
(2)率高:由于镗孔的滚压头兼起导向作用,在切削过程中,毛坯管由于自重产生挠度,致使滚压头和镗刀走偏,造成废品。率只能达到60%左右,而用冷拔方法生产,率可达95%以上。
(3)金属利用率高:用传统的镗孔方法制造缸体,金属利用率只有50-70%。用拉拔方法生产时,金属不但不被切削成铁末,反而可以得到30%的延伸,金属利用率可达95%。
(4)能改善成品管金属的机械性能:用拉拔方法生产,使毛坯得到30%以上的塑性变形,由于加工硬化而使成品管金属的强度限大为提高。一般在成品管内层强度限提高达60%。高精度冷拔管是用无缝热轧钢管、直缝焊管为坯料,经过化学处理后在专用冷拔机上,通过特种变形原理设计的模具进行拉拔,生产出高精度管。其尺寸精度达H10~H8,直线度达0.35~0.5mm/m,表面粗糙度达Ra1.6-0.4。
生产工艺流程如下:进料——外观检查——机械清理——机械清理——退火——矫直——管头加工——酸洗——中和——水 洗——鳞 化——皂 化——拉 拔——检 查——切定尺——珩 磨——端部加工——矫 直——总装——试压——装 箱
20Cr无缝钢管,20Cr为珠光体,是可以进行焊接的,20Cr钢焊接性较好,焊后一般不需热处理。
20Cr无缝钢管的化学成份(%):硅:0.17~0.37
力学性能:抗拉强度 σb (MPa):≥835屈服强度 σs (MPa):≥540伸长率 δ5 (%):≥10断面收缩率 ψ (%):≥40,冲击吸收功Ak(J)≥47硬度:退火或高温回火供应状态硬度≤156HB,试样尺寸:试样尺寸15mm
热处理规范及金相组织:
热处理规范:淬火温度(℃)次880,第二次780~820,冷却剂水和油。回火温度(℃)200,冷却剂水、空。
焊接性能:
2、厚度大于15mm的20Cr零件在焊前需预热到100~150℃,若要求不高焊前可不预热,焊后也可不进行回火热处理。
材料加工
20Cr无缝钢管淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能,低温冲击韧性良好,回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大趋势,所以要求二次淬火,以提高心部韧性,不宜降温淬火。当正火后硬度为170-217HB时,相对切屑加工性约为65%,焊接性中等,焊前应预热到100-150℃,冷变形时塑性中等。
为了提高模具型腔的耐磨性,模具成型后需要进行渗碳处理,然后再进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧性。对于使用寿命要求不很高的模具,也可以直接进行调质处理。国内也有不少应用低碳马氏体刚强烈淬火制造冷作模具的实例。
20Cr无缝钢管模具零件工艺路线:下料-锻造模胚-退火-机械粗加工-冷挤压成型-再结晶退火-机械精加工-渗碳-淬火、回火-研磨抛光-装配。
工艺规范
正火规范:温度920-950℃,硬度156-179HBS。
冷压毛胚软化处理规范:温度700~720℃,保温时间8~15h,以50~100℃/h的冷速,随炉降至温度≤550~600℃,出炉空冷。处理前硬度≤179HBS,软化后硬度≤140HBS。
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