40cr厚壁無縫鋼管生產工藝技術及驗收步驟

　　40cr厚壁無縫鋼管是一種具有中空截面、周邊沒有接縫的圓形鋼材。40cr無縫管是用實心管坯經穿孔制成毛管，然后經熱軋、冷軋或冷撥制成。40cr無縫管具有中空截面，鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭強度相同時，重量較輕，是一種經濟截面鋼材。

　　40cr厚壁無縫鋼管理論計算方式

　　40cr厚壁無縫鋼管每米重量的計算公式：0.02466*壁厚*(外徑-壁厚)

　　40cr厚壁無縫鋼管化學成分

　　根據標準GB/T 3077-2008：化學成分(質量分數，%)C 0.37~0.44、Si 0.17~0.37、Mn 0.50~0.80、Cr0.80~1.10、Ni≤0.30。

　　【力學性能】

　　試樣毛坯尺寸(mm)：25

　　40cr無縫管熱處理：

　　第一次淬火加熱溫度(℃)：850;冷卻劑：油

　　第二次淬火加熱溫度(℃)：-

　　回火加熱溫度(℃)：520;冷卻劑：水、油

　　抗拉強度(σb/MPa)：≧980

　　屈服點(σs/MPa)：≧785

　　斷后伸長率(δ5/%)：≧9

　　斷面收縮率(ψ/%)：≧45

　　沖擊吸收功(Aku2/J)：≧47

　　布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高溫回火狀態)：≦207

　　40cr厚壁無縫鋼管參考對應鋼號

　　我國GB的標準鋼號是40Cr、德國DIN標準材料編號1.17035/1.7045、德國DIN標準鋼號41Cr4/42Gr4、英國EN標準鋼號18、英國BS標準鋼號41Cr4、法國AFNOR標準鋼號42C4、法國NF標準鋼號38Cr4/41Cr4、意大利UNI標準鋼號41Cr4、比利時NBN標準鋼號42Cr4、瑞典SS標準鋼號2245、美國AISI/SAE/ASTM標準鋼號5140、日本JIS標準鋼號SCr440(H)/SCr440、美國AISI/SAE/ASTM標準鋼號5140、國際標準化組織ISO標準鋼號41Cr4。

　　40cr厚壁無縫鋼管調質處理規范

　　淬火溫度850℃ ±10℃，油冷;回火溫度520℃±10℃，水、油空冷。

　　40cr厚壁無縫鋼管特性

　　中碳調制鋼，冷鐓模具鋼。該鋼價格適中，加工容易，經適當的熱處理以后可獲得一定的韌性、塑性和耐磨性。正火可促進組織球化，改進硬度小于160HBS毛坯的切削性能。在溫度550~570℃進行回火，該鋼具有最佳的綜合力學性能。該鋼的淬透性高于45鋼，適合于高頻淬火，火焰淬火等表面硬化處理等。

　　40cr厚壁無縫鋼管用途

　　這種鋼經調質后用于制造承受中等負荷及中等速度工作的機械零件，如汽車的轉向節、后半軸以及機床上的齒輪、軸、蝸桿、花鍵軸、頂尖套等;經淬火及中溫回火后用于制造承受高負荷、沖擊及中等速度工作的零件，如齒輪、主軸、油泵轉子、滑塊、套環等;經淬火及低溫回火后用于制造承受重負荷、低沖擊及具有耐磨性、截面上實體厚度在25mm以下的零件，如蝸桿、主軸、軸、套環等;經調質并高頻表面淬火后用于制造具有高的表面硬度及耐磨性而無很大沖擊的零件，如齒輪、套筒、軸、主軸、曲軸、心軸、銷子、連桿、 螺釘、螺帽、進氣閥等。此外，這種鋼又適于制造進行碳氮共滲處理的各種傳動零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。

　　40cr厚壁無縫鋼管供貨狀態及硬度

　　退火態，硬度≤207HBS。

　　40Cr彈性模數:彈性模量E(20℃) /MPa 200000～211700 ，切變模量G(20℃) 80800

　　40cr厚壁無縫鋼管的淬火工藝

　　40Cr淬火850℃,油冷;回火520℃,水冷、油冷。40Cr鋼管表面淬火硬度為HRC52-60，火焰淬火能達到HRC48-55。

　　40cr厚壁無縫鋼管氮化處理

　　40Cr屬于可氮化鋼，其所含元素有利于氮化。40Cr經氮化處理后可獲得較高的表面硬度，40Cr調質后氮化處理硬度最高能達到HRA72~78，即HRC43~55。

　　氮化工件工藝路線：鍛造-退火-粗加工-調質-精加工-除應力-粗磨-氮化-精磨或研磨。由于氮化層薄，并且較脆，因此要求有較高強度的心部組織，所以要先進行調質熱處理，獲得回火索氏體40cr無縫管焊接

　　40Cr焊接前注意預熱，以防止因基體散熱，造成焊縫內部激冷淬裂。焊接后調質前最好加一遍正火。

　　40cr厚壁無縫鋼管的焊接性：

　　結晶時易偏析，對結晶裂紋(一種熱裂紋)比較敏感，焊接時容易在弧坑和焊縫中凹下的部分開裂。含碳量較高，快冷時易得到對冷裂紋很敏感的淬硬組織(馬氏體組織)。過熱區在冷速較大時，很容易形成硬脆的高碳馬氏體而使過熱區脆化。

　　焊接工藝要點：

　　1、一般在退火(正火)狀態下進行焊接。

　　2、焊接方法不受限制

　　3、用較大線能量，適當提高預熱溫度，一般預熱溫度及層間溫度可控制在250～300℃之間。

　　4、焊接材料應保證熔敷金屬的成分與母材基本相同，如J107-Cr

　　5、焊后應及時進行調質熱處理。若及時進行調質處理有困難，可進行中間退火或在高于預熱的溫度下保溫一段時間，以排除擴散氫并軟化組織。 對結構復雜、焊縫較多的產品，可在焊完一定數量的焊縫后，進行一次中間退火。