Tóm tắt về ống ASTM A519 Lớp 6150
Cấp 6150 là thép hợp kim crom-vanadi thuộc dòng ống cơ khí liền mạch ASTM A519. Hàm lượng carbon của nó đủ cao để đáp ứng mạnh mẽ với quá trình làm nguội, crom hỗ trợ độ cứng và vanadi tạo thành các cacbua ổn định hạn chế sự phát triển của hạt trong quá trình austenit hóa. Sự kết hợp đó tạo ra một loại vật liệu có giới hạn đàn hồi cao bất thường và khả năng chống mỏi và mất tải tuyệt vời khi bị căng thẳng lặp đi lặp lại. Cấp độ phủ này là lựa chọn cổ điển cho các bộ phận giống như lò xo-được tạo thành dưới dạng ống hoặc thanh và cũng được sử dụng cho các công cụ và bộ phận máy phải giữ nguyên kích thước khi làm việc trong điều kiện rung.
Bởi vì việc kiểm soát nhiệt độ austenit hóa rất quan trọng đối với kích thước hạt trong thép chịu lực vanadi{0}}, nên 6150 thường được mua ở điều kiện tôi và tôi, với nhà máy báo cáo độ cứng và đặc tính kéo khi được yêu cầu.
Dữ liệu hóa học và cơ học
| Yếu tố | Yêu cầu đối với lớp 6150 |
|---|---|
| Cacbon | 0.48 – 0.53 % |
| Mangan | 0.70 – 0.90 % |
| Phốt pho | Tối đa 0,040% |
| lưu huỳnh | Tối đa 0,040% |
| Silicon | 0.15 – 0.35 % |
| crom | 0.80 – 1.10 % |
| Vanadi | 0,15 % phút |
Ống được tôi luyện và tôi luyện được cung cấp thường đạt độ bền kéo từ 1200 đến 1500 MPa với độ giãn dài khoảng 10% trở lên và độ cứng trong khoảng HRC 45 đến 52 khi bộ phận được tôi luyện theo cấu trúc bainit thay vì được tôi và tôi luyện theo cách thông thường. Mô đun đàn hồi về cơ bản không đổi ở gần 205 GPa bất kể phương pháp xử lý nhiệt-, do đó độ cứng được thiết lập theo tiết diện chứ không phải theo phương pháp xử lý. Khi tuổi thọ mỏi chi phối, điều kiện bề mặt quan trọng hơn việc tăng thêm độ bền lõi: quá trình khử cacbon, vết mài và vết gia công đóng vai trò là nguyên nhân gây ra vết nứt và phải được kiểm soát bằng các giới hạn thông số kỹ thuật và bằng cách kiểm tra.
Ứng dụng điển hình
Thanh xoắn treo, thanh ổn định và bộ phận lò xo cuộn cho phương tiện giao thông và thiết bị đường sắt.
Lò xo van và các bộ phận giảm chấn chịu tải lò xo-trong động cơ và máy nén.
Các công cụ mỏ dầu chẳng hạn như các bộ phận bình và lò xo van chịu tải nặng-, nơi kết hợp tác động và rung động.
Lò xo màng và cảm biến tải trọng trong các thiết bị đo chính xác, trong đó cần có giới hạn đàn hồi ổn định.
Đầu cặp dụng cụ, hàm mâm cặp và các bộ phận kẹp có tải trọng cao.
Xử lý và xử lý nhiệt
Austenitize ở 850 đến 880 độ. Hàm lượng vanadi làm tăng nhiệt độ cần thiết để tạo ra dung dịch cacbua hoàn chỉnh, do đó thời gian ngâm phải đủ lâu để hòa tan chúng mà không để hạt phát triển; nhiệt độ thấp hơn một chút với thời gian giữ lâu hơn sẽ an toàn hơn chu kỳ nóng, ngắn. Làm nguội bằng dầu hoặc polyme, hoặc chất austemper trong bể muối cho các phần dày, giúp giảm nguy cơ biến dạng và nứt. Nhiệt độ từ 400 đến 500 độ cho nhiệm vụ mùa xuân; thời gian giữ khoảng hai giờ ở nhiệt độ 450 độ là điểm khởi đầu chung cho điều kiện lò xo và các giá trị cuối cùng phải được xác nhận bằng thử nghiệm trên tải thực tế của lò. Các ống có thành có đường kính-lớn hoặc{10}}nặng được hưởng lợi từ quá trình làm nguội theo giai đoạn để giữ gradient nhiệt nằm trong khả năng chống nứt của thép.
Việc tạo hình và gia công nên được thực hiện trước khi đông cứng bất cứ khi nào có thể. Nếu cần hàn, hãy làm nóng trước ở nhiệt độ 300 đến 350 độ, sử dụng-chất tiêu hao hydro thấp và giảm căng thẳng- ở nhiệt độ khoảng 620 độ sau khi hàn, với mức độ ngâm được điều chỉnh theo độ dày của phần. Không bao giờ để cụm hàn nguội từ từ trong phạm vi 350 đến 550 độ.
Điểm kiểm tra, xử lý
Đối với các ống tới hạn về độ mỏi{0}}, hãy chỉ định các giới hạn về quá trình khử cacbon trên bề mặt và yêu cầu kiểm tra hạt từ tính hoặc dòng điện xoáy trên bề mặt. Kiểm tra độ cứng trên mẫu từ mỗi lần gia nhiệt, xác minh độ thẳng và bảo vệ bề mặt trong quá trình bảo quản và vận chuyển: một vết xước hoặc vết ăn mòn trên phần tử lò xo sẽ rút ngắn tuổi thọ hơn một độ lệch độ cứng nhỏ. Xác nhận rằng hàm lượng vanadi được báo cáo trong chứng chỉ vì nguyên tố này đóng vai trò trung tâm trong quá trình tinh chế ngũ cốc của cấp độ và sự mất mát của nó làm thay đổi hiệu suất mỏi.
Câu hỏi thường gặp
Hỏi: ASTM A519 loại 6150 là loại thép gì?
Đó là thép hợp kim crom-vanadi với khoảng 0,5 % cacbon, được cung cấp dưới dạng ống cơ khí liền mạch cho các ứng dụng lò xo và-có độ mỏi cao.
Hỏi: 6150 có từ tính không?
Đúng. Nó là thép martensitic-ferit và có từ tính mạnh trong mọi điều kiện-được xử lý nhiệt.
Hỏi: Sự khác biệt giữa lớp 6150 và lớp 5160 là gì?
6150 chứa vanadi và có dải crom cao hơn. Điều đó giúp tinh chỉnh cấu trúc hạt và cải thiện khả năng chống mỏi cũng như duy trì tải ở nhiệt độ cao vừa phải, trong khi loại 5160 vẫn là giải pháp thay thế có chi phí-thấp hơn với khả năng gia công tốt.
Hỏi: Ống 6150 có hàn được không?
Nó có thể được hàn bằng cách làm nóng trước, sử dụng vật liệu hydro-tiêu hao thấp và giảm- ứng suất sau hàn, nhưng nên tránh các mối hàn bằng thép lò xo ở mức cacbon này ở những vùng chịu ứng suất cao vì vùng bị ảnh hưởng nhiệt-làm mất độ bền mỏi.
Hỏi: Phương pháp xử lý nhiệt-nào mang lại tuổi thọ mỏi tốt nhất?
Quá trình austenit hóa bằng việc kiểm soát kích thước hạt-chặt chẽ, sau đó là quá trình austenit thường mang lại sự kết hợp tốt nhất giữa độ cứng và độ dẻo dai, đồng thời nó cũng làm giảm sự biến dạng ở các phần dài và mảnh.
Q: Ống nên được đặt hàng như thế nào?
Nêu rõ đường kính ngoài, thành, chiều dài, cấp dung sai, điều kiện tôi và tôi, độ cứng hoặc dải kéo được yêu cầu, cùng với mọi giới hạn kiểm tra bề mặt và khử cacbon.
