Präzisionsstahlrohre: Präzisionsstahlrohre sind ein hochpräzises Stahlrohrmaterial, das durch Feinziehen oder Kaltwalzen von nahtlosen Stahlrohren (oder geschweißten Stahlrohren mit reduziertem Durchmesser) hergestellt wird. Da die Innen- und Außenwände von Präzisionsstahlrohren keine Oxidschicht aufweisen, sie hohem Druck ohne Leckage standhalten, eine hohe Präzision und Oberflächengüte besitzen, sich nach dem Kaltbiegen nicht verformen und nach dem Aufweiten und Glätten keine Risse bilden usw., werden sie hauptsächlich zur Herstellung von pneumatischen oder hydraulischen Komponenten wie Zylindern oder Ölzylindern verwendet. Sie sind als nahtlose oder geschweißte Rohre erhältlich.
Die chemische Zusammensetzung von Präzisions-Blankrohren umfasst Kohlenstoff (C), Silizium (Si), Mangan (Mn), Schwefel (S), Phosphor (P) und Chrom (Cr). Hochwertiger Kohlenstoffstahl, Feinwalzen, oxidfreie Blankwärmebehandlung (NBK-Zustand), zerstörungsfreie Prüfung, Bürsten der Innenwand mit Spezialgeräten und Hochdruckreinigung, Rostschutzöl-Beschichtung zum Schutz vor Rost und Abdichtung beider Enden zum Schutz vor Staub. Innen- und Außenwand des Stahlrohrs zeichnen sich durch hohe Präzision und Oberflächengüte aus. Nach der Wärmebehandlung ist das Stahlrohr oxidfrei und die Innenwand sauber. Das Stahlrohr ist hochdruckbeständig, verformt sich beim Kaltbiegen nicht und reißt beim Strecken oder Abflachen nicht. Präzisionsstahlrohre eignen sich für verschiedene komplexe Umformungen und mechanische Bearbeitungen. Farbe: Weiß mit hohem metallischem Glanz.
Haupteinsatzgebiete von Präzisionsstahlrohren:
Automobile, Maschinenteile und andere Anlagen stellen hohe Anforderungen an die Präzision und Oberflächengüte von Stahlrohren. Doch nicht nur Anwender von Präzisionsstahlrohren legen Wert auf höchste Präzision und Oberflächengüte. Da Präzisions-Blankrohre eine hohe Genauigkeit aufweisen und die Toleranz im Bereich von 2–8 Drähten eingehalten werden kann, stellen viele Unternehmen der mechanischen Weiterverarbeitung ihre Produktion von nahtlosen Stahlrohren oder Rundstahlrohren schrittweise auf Präzisions-Blankrohre um, um Arbeitsaufwand, Material und Zeit zu sparen.
Die Auswirkungen von Elementen in Präzisions-Blankrohren auf die Sprödigkeit bei hohen Temperaturen lassen sich wie folgt unterteilen:
(1) Verunreinigungselemente wie Phosphor, Zinn, Antimon usw., die bei Präzisions-Blankrohren zu Sprödigkeit bei hohen Temperaturen führen.
(2) Legierungselemente, die die Sprödigkeit bei hohen Temperaturen in unterschiedlicher Form und in unterschiedlichem Maße fördern oder hemmen. Chrom, Mangan, Nickel, Silizium und andere Elemente wirken fördernd, während Molybdän, Wolfram, Titan und andere Elemente hemmend wirken. Kohlenstoff wirkt ebenfalls fördernd.
Im Allgemeinen sind blanke Kohlenstoffrohre unempfindlich gegenüber Anlassversprödung bei hohen Temperaturen. Binäre oder mehrelementige Legierungsstähle mit Chrom, Mangan, Nickel und Silizium sind hingegen sehr empfindlich, wobei die Empfindlichkeit von Art und Menge der Legierungselemente abhängt.
Die ursprüngliche Struktur von vergüteten Präzisionsrohlingen weist einen signifikanten Unterschied in der Empfindlichkeit gegenüber der Anlassversprödung von Stahl auf. Die martensitische Hochtemperaturvergütungsstruktur ist am empfindlichsten gegenüber dieser Versprödung, gefolgt von der bainitischen, während die perlitische Struktur die geringste Empfindlichkeit zeigt.
Die Hauptursache für die Anlasssprödigkeit von Präzisions-Blankrohren bei hohen Temperaturen ist die Anreicherung von Verunreinigungen wie Phosphor, Zinn, Antimon und Arsen an den Korngrenzen des ursprünglichen Austenits, was zu Korngrenzenversprödung führt. Legierungselemente wie Mangan, Nickel und Chrom reichern sich zusammen mit diesen Verunreinigungen an den Korngrenzen an, was die Anreicherung der Verunreinigungen und die Versprödung verstärkt. Molybdän hingegen interagiert stark mit Verunreinigungen wie Phosphor, wodurch Ausscheidungsphasen im Kristallgitter entstehen und die Korngrenzenanreicherung von Phosphor gehemmt wird. Dies reduziert die Anlasssprödigkeit. Seltenerdelemente haben ähnliche Wirkungen wie Molybdän. Titan fördert die Ausscheidung von Verunreinigungen wie Phosphor im Kristallgitter noch effektiver, schwächt dadurch die Korngrenzenanreicherung der Verunreinigungen und mindert die Anlasssprödigkeit.
Zu den Maßnahmen zur Verringerung der Sprödigkeit von Präzisions-Blankrohren bei hohen Temperaturen gehören:
(1) Zur Verhinderung der Entmischung von Verunreinigungselementen an den Korngrenzen sollte nach dem Anlassen bei hohen Temperaturen eine Ölkühlung oder eine schnelle Wasserkühlung eingesetzt werden.
(2) Verwenden Sie molybdänhaltige Präzisions-Blankrohre. Wenn der Molybdängehalt im Stahl auf 0,7 % steigt, wird die Neigung zur Hochtemperatur-Anlassversprödung stark reduziert. Wird dieser Grenzwert überschritten, bilden sich im Präzisionsstahlrohr 20# spezielle molybdänreiche Carbide, der Molybdängehalt in der Matrix sinkt und die Versprödungsneigung des Präzisions-Blankrohrs steigt stattdessen an;
(3) Reduzierung des Gehalts an Verunreinigungen in Präzisionsstahlrohren der Größe 20;
(4) Bei Bauteilen, die über längere Zeit im Bereich der Anlassversprödung bei hohen Temperaturen eingesetzt werden, lässt sich die Versprödung allein durch die Zugabe von Molybdän nur schwer verhindern. Nur durch die Reduzierung des Gehalts an Verunreinigungen in Präzisionsstahlrohren der Güteklasse 20#, die Verbesserung der Reinheit von blanken Präzisionsrohren und die zusätzliche Legierung mit Aluminium und Seltenerdelementen kann die Anlassversprödung bei hohen Temperaturen wirksam verhindert werden.
Die wichtigsten Lieferzustände von Präzisionsstahlrohren sind: NBK (+N), GBK (+A), BK (+C), BKW (+LC) und BKS (+SR). Nach dem Abschrecken des Präzisionsrohlings zur Erzielung einer Martensitstruktur und dem Anlassen im Temperaturbereich von 450–600 °C; oder nach dem Anlassen bei 650 °C mit anschließender langsamer Abkühlung im Bereich von 350–600 °C; oder nach dem Anlassen bei 650 °C mit anschließendem längerem Erhitzen im Temperaturbereich von 350–650 °C – all diese Verfahren führen zur Sprödigkeit des Präzisionsrohlings. Durch erneutes Erhitzen auf 650 °C und anschließendes schnelles Abkühlen kann die Zähigkeit wiederhergestellt werden. Dieses Phänomen wird auch als „reversible Anlasssprödigkeit“ bezeichnet. Hochtemperatur-Anlasssprödigkeit äußert sich in einer Erhöhung der Übergangstemperatur zwischen Zähigkeit und Sprödigkeit des Präzisionsrohlings. Die Empfindlichkeit wird im Allgemeinen durch die Differenz (%ΔT) zwischen der Zähigkeits-Sprödigkeits-Übergangstemperatur des gehärteten und des spröden Zustands ausgedrückt. Je stärker die Sprödigkeit beim Anlassen bei hohen Temperaturen ausgeprägt ist, desto höher ist der Anteil interkristallinen Bruchs am Bruch des Präzisions-Blankrohrs.
Veröffentlichungsdatum: 31. Oktober 2024