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不锈钢焊管模具表面超硬化处理技术

不锈钢焊管是在焊管成型机上，由不锈钢板经若干道模具碾压成型并经焊接而成。由于不锈钢的强度较高，且其结构为面心立方晶格，易形成加工硬化，使焊管成型时：一方面模具要承受较大的摩擦力，使模具容易磨损；另一方面，不锈钢板料易与模具表面形成粘结（咬合），使焊管及模具表面形成拉伤。因此，好的不锈钢成型模具必须具备极高的耐磨和抗粘结（咬合）性能。我们对进口焊管模具的分析表明，该类模具的表面处理都是采用超硬金属碳化物或氮化物覆层处理。

不锈钢焊管模具材料一般是由高碳高铬的Cr12MoV（或SRD11，D2，DC53）制成。目前国内普遍采用如下工艺流程制作模具：下料→粗加工→热处理（高温淬火加高温回火）→精加工→氮化→成品（注：为节省成本，一般生产厂家现在都省去了锻造与球化退火两道耗时，费财工序）。由于Cr12MoV类材料属于高碳高铬合金钢，其原始组织存在很大的成份偏析（这种偏析即使一般的锻造也无法消除）。这样经过热处理（高淬高回）的模具内部组织极不均匀，宏观表现为硬度极不均匀（HRC四十几至六十左右），再经氮化处理，模具表面不均匀性无法消除，基体硬度甚至进一步降低，实际使用时，表现为模具及焊管表面均易拉伤，模具寿命低。

由湖某公司潜心研究的模具表面超硬化处理技术已成功应用于不锈钢焊管成型模具上。经该技术处理的模具在其表面形成硬度高达HV3000左右的金属碳化物层，该碳化物层致密，与基体结合紧密，不影响工件的表面光洁度，具有极高的耐磨，抗咬合性能，可从根本上解决焊管的拉毛问题，减少制管后续抛光工序的工作量并提高产品质量，大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。实践表明，该技术具有极高的使用价值。以下是该工艺处理模具与氮化处理模具的有关比较。

1、性能

氮化模具本工艺处理模具

表面硬度：HV700~1000左右HV3000左右

基体硬度：极不均匀HRC58~62HRC40~60

2、工艺流程

氮化模具：下料→粗加工→热处理（高淬高回）→精加工→氮化→成品本工艺处理模具：下料→全部加工到位（无须热处理）→本工艺处理（基体硬化与表面处理一次完成）。→磨内孔→成品由工艺流程可看出，采用本工艺可缩短模具的加工周期。

3、使用效果

本工艺处理的模具较氮化模具可从根本上解决焊管的拉毛，从而减少焊管后续抛光工序的工作量并提高产品质量（因大量抛光而使管壁减簿），大幅度提高模具使用寿命，减少售后服务工作量。

由湖南某公司开发的模具表面超硬化处理技术，在实际生产当中得到较广泛的应用，由此工艺处理的模具寿命较传统工艺如氮化有较大幅度的提高，在某些模具性能方面超过国外水平，而价格仅是国外同等的1/4~1/10。

经本工艺处理的模具有轧辊，冲头，彩管系列冷作模具，标准件模具，叶蜡石模具，铜铝型材挤压模具等，使客户产生了很高的效益，使模具的性价比得到质的提高。

不锈钢弯头使用注意事项

不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，最大不超过 1.2%，有些钢的wC(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬)，只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀性。因此，不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb，Mo，si等元素。

不锈钢弯头按照准确和公道的方法使用和保养。注意事项如下：

一、不锈钢弯头的球阀，截止阀，闸阀使用时，只作全开或全闭，不答应做调节流量用，以免密封面受冲蚀，加速磨损。闸阀和上螺纹截止阀内有倒密封装置，手轮旋至最上位置拧紧，即可阻止介质从填料处泄漏。

二、长期存放的不锈钢弯头，应作按期检查，常常对外露的加工表面须保持清洁，清除污垢，整洁地存放在室内透风干燥的地方，严禁堆置或露天存放。常常保持不锈钢弯头的干燥和透风，保持器的清洁和整洁，按照准确的存放方法存放.

三、安装时，可将不锈钢弯头按连接方式直接装置在管路上，按照使用的位置进行安装。一般情况下，可安装在管路任意位置上，但需便于操纵的检验，留意截止不锈钢弯头介质流向应是纵阀瓣下面往上流，不锈钢弯头只能水平安装。不锈钢弯头在安装时要留意密封性，防止泛起泄漏现象，影响管道的正常运行。

沉淀硬化不锈钢的常用牌号有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通过沉淀硬化(又称时效硬化)处理使其硬(强)化的不锈钢。

钢铁制造方法分类

1）铸造冶金

铸造是用热熔化金属，使其成为液态再浇入铸模，凝固成型。这就是可方可圆的道理。铸造技术的特点：可制造任意复杂的形状，而其它加工技术望尘莫及的。小到几克的戒指，大到数百吨的机座，如轧机机座，液压机机座，在金属加工技术应用最多，飞机、船舶、铁道车辆、汽车、交通设施和农业机械以及炊事用具等都离不开铸造技术，大致占金属加工60%以上。

2）锻造冶金

锻造加工技术是最古老的金属加工技术，俗话说，千锤百炼，百炼成钢，这就是锻造的含义。适用于难变形的钢、多合金元素的钢，因多组织凝固而形成的内裂纹和缩孔，通过锻造使内部被挤压，消除内裂纹和缩孔，使钢基致密性提高。特别是大规格和大件浇注材料，内部中心凝固的时间较长，形成缩孔。如大型电机轴、轧辊、传动轴等采用锻造加工技术才能满足技术要求。

3）压延冶金

压延技术就是常说的压轧塑性变形。是锻打技术随工业革命发展起来的实用技术，是锻打加工走向节能加工符合现代要求的主要加工技术。主要制造长材和薄材金属产品，连续地把块状坯料轧制成板材、棒材和管材，再延伸轧制不同断面的型材（角钢、槽钢、工字钢、方钢、扁钢和螺纹钢等）

4）粉磨冶金

金属粉末是日常用品较普遍的产品。用于模具（硬质合金：无缝钢管穿孔顶模，钢材拉拔模具，机械加工切削刀具、石油钻头），磁性材料（铁氧体，永磁体等），过滤器（分子过滤器、钢液过滤器、），催化剂（高分子分解、化学反应、石油裂解），电池和涂料。特别是电器用的多孔无油合金轴承（风扇，空调，冰箱等用轴承）。金属粉末制造技术有机械破碎法、脆化处理+机械破碎法、还原法（木炭还原法，制作钨粉和钼粉，铁粉和钴粉）、电解法（水溶液电解法，熔盐电解法，液体金属阴极法）、喷雾法（用气体或水喷雾液体金属）、羰基法。