316不銹鋼管

　　表面淬火作為表面處理的一種重要處理手段，在316不銹鋼管上得到廣泛應(yīng)用，通過表面淬火處理，能在機(jī)械零部件表層形成一定厚度的淬硬層，使表層有別于心部的力學(xué)性能和組織，達(dá)到“外強(qiáng)內(nèi)韌”的效果。目前在工業(yè)上應(yīng)用較多的表面淬火方法有火焰加熱表面淬火、感應(yīng)加熱表面淬火、激光表面強(qiáng)化熱處理和等離子弧表面淬火等。火焰加熱由于溫度難控制，容易使工件表面過熱，冷卻后產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力，所以逐漸被淘汰。感應(yīng)加熱表面淬火是利用電磁感應(yīng)在工件內(nèi)產(chǎn)生渦流而將工件進(jìn)行加熱，加熱速度快，熱應(yīng)力小，但感應(yīng)線圈要求與工件外形匹配，因此通用化程度不高。激光及等離子弧同屬于高密度熱源，利用這類技術(shù)進(jìn)行表面淬火，加熱冷卻速度快，因此脫碳量少、熱變形小，應(yīng)用前景較為廣闊。316不銹鋼管的原理不同于以上任何一種表面淬火方法，它是利用接觸電阻熱來加熱零件表面，而利用被淬火零件本身的熱傳導(dǎo)冷卻達(dá)到表面淬火的目的。該項(xiàng)技術(shù)在20世紀(jì)由蘇聯(lián)科學(xué)家提出后，于20世紀(jì)70~80年代在機(jī)床導(dǎo)軌的表面淬火領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。雖然很長一個(gè)階段發(fā)展緩慢，但由于該技術(shù)投入少，加熱效果好，淬火后不需磨削等優(yōu)勢(shì)，仍舊有一些企業(yè)自制設(shè)備加以應(yīng)用。

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備系某高校自行研制。新設(shè)備變壓器最大功率達(dá)到200kW，空載輸出電流20kA以上，因而可處理一些直徑較大的軸類零件，淬火工藝也更為穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)用工件材料為316不銹鋼管，尺寸為Φ30mm×1000mm，供貨態(tài)為球化退火態(tài)，基體硬度為210～240HV0.2。對(duì)316不銹鋼管進(jìn)行電接觸表面淬火，在功率40kW、線速度0.1m/min(工件轉(zhuǎn)速1r/min，Φ30mm)，壓力2000N的淬火參數(shù)下，工件出現(xiàn)明顯的淬硬區(qū)，平均硬度834HV0.2，由于316不銹鋼管含量不高，如此高的硬度說明形成了馬氏體組織，且馬氏體中碳含量較高，即以孿晶馬氏體為主。

　　新設(shè)計(jì)的單邊雙電極電接觸強(qiáng)化設(shè)備，能減小工件直徑對(duì)電流的影響，變壓器額定功率的擴(kuò)大及通用于一般軸類零件的整體設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了電接觸表面淬火的應(yīng)用范圍。316不銹鋼管經(jīng)單邊雙電極電接觸表面淬火，淬硬層金相組織由球化退火組織轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的隱針馬氏體組織。通過研究工藝參數(shù)對(duì)單邊雙電極電接觸表面淬火效果的影響，發(fā)現(xiàn)其金相組織可以達(dá)到316不銹鋼管淬火熱處理的要求，淬硬層硬度及梯度也較為合適，證實(shí)了單邊雙電極電接觸表面淬火工藝完全可行。

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