มาตรฐานการผลิตหลักและสถานะการส่งมอบของท่อเหล็กความแม่นยำสูง

ท่อเหล็กความแม่นยำสูง: ท่อเหล็กความแม่นยำสูง (ท่อเหล็กขัดเงา) เป็นวัสดุท่อเหล็กความแม่นยำสูงชนิดหนึ่ง ซึ่งผลิตโดยการดึงละเอียดหรือการรีดเย็นของท่อเหล็กไร้รอยต่อทั่วไป (หรือท่อเหล็กเชื่อมลดขนาด) เนื่องจากผนังด้านในและด้านนอกของท่อเหล็กความแม่นยำสูงไม่มีชั้นออกไซด์ สามารถทนแรงดันสูงได้โดยไม่รั่วซึม มีความแม่นยำสูง ผิวเรียบเนียน ไม่เสียรูปหลังการดัดเย็น ไม่แตกร้าวหลังการขยายและรีด ฯลฯ จึงส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนนิวแมติกหรือไฮดรอลิก เช่น กระบอกสูบหรือกระบอกน้ำมัน สามารถเป็นท่อไร้รอยต่อหรือท่อเชื่อมก็ได้
ท่อเหล็กความแม่นยำสูงมีองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่ คาร์บอน (C), ซิลิคอน (Si), แมงกานีส (Mn), ซัลเฟอร์ (S), ฟอสฟอรัส (P) และโครเมียม (Cr) ผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนคุณภาพสูง ผ่านกระบวนการรีดละเอียด การอบชุบความร้อนแบบป้องกันการเกิดออกซิเดชัน (NBK) ผ่านการทดสอบแบบไม่ทำลาย ผนังด้านในของท่อเหล็กถูกขัดด้วยอุปกรณ์พิเศษและล้างด้วยแรงดันสูง ทาด้วยน้ำมันป้องกันสนิมเพื่อป้องกันสนิม และปิดผนึกปลายทั้งสองข้างเพื่อป้องกันฝุ่น ผนังด้านในและด้านนอกของท่อเหล็กมีความแม่นยำสูงและผิวเรียบเนียน หลังจากการอบชุบความร้อน ท่อเหล็กจะไม่มีชั้นออกไซด์และผนังด้านในสะอาด ท่อเหล็กสามารถทนต่อแรงดันสูง ไม่เสียรูปเมื่อดัดเย็น และไม่มีรอยแตกเมื่อขยายหรือบีบอัด ท่อเหล็กความแม่นยำสูงสามารถทนต่อการเสียรูปและการแปรรูปทางกลที่ซับซ้อนต่างๆ ได้ สีของท่อเหล็ก: สีขาวเงางาม มีความมันวาวสูง

การใช้งานหลักของท่อเหล็กความแม่นยำสูง:
รถยนต์ ชิ้นส่วนเครื่องจักรกล และเครื่องจักรอื่นๆ มีความต้องการสูงในด้านความแม่นยำและผิวสำเร็จของท่อเหล็ก ผู้ใช้ท่อเหล็กที่มีความแม่นยำสูงไม่ใช่เพียงกลุ่มเดียวที่มีความต้องการสูงในด้านความแม่นยำและผิวสำเร็จ เนื่องจากท่อเหล็กขัดเงาที่มีความแม่นยำสูงนั้นมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำและสามารถรักษาค่าความคลาดเคลื่อนไว้ที่ 2-8 เส้นลวดได้ ผู้ใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปทางกลจำนวนมากจึงค่อยๆ เปลี่ยนจากท่อเหล็กไร้รอยต่อหรือเหล็กกลมมาเป็นท่อเหล็กขัดเงาที่มีความแม่นยำสูง เพื่อประหยัดแรงงาน วัสดุ และเวลา
ผลกระทบขององค์ประกอบต่างๆ ในท่อแก้วความแม่นยำสูงต่อความเปราะที่อุณหภูมิสูงนั้น แบ่งออกเป็น:
(1) ธาตุเจือปน เช่น ฟอสฟอรัส ดีบุก พลวง ฯลฯ ที่ทำให้เกิดความเปราะบางของหลอดแก้วใสที่มีความแม่นยำสูงเมื่ออุณหภูมิสูง
(2) ธาตุโลหะผสมที่ส่งเสริมหรือชะลอความเปราะจากการอบชุบด้วยความร้อนสูงในรูปแบบและระดับที่แตกต่างกัน โครเมียม แมงกานีส นิกเกล ซิลิคอน และธาตุอื่นๆ มีบทบาทในการส่งเสริม ในขณะที่โมลิบเดนัม ทังสเตน ไทเทเนียม และธาตุอื่นๆ มีบทบาทในการชะลอ คาร์บอนก็มีบทบาทในการส่งเสริมเช่นกัน
โดยทั่วไปแล้ว ท่อเหล็กคาร์บอนขัดเงาที่มีความแม่นยำสูงจะไม่ไวต่อการเปราะแตกเนื่องจากอุณหภูมิสูง แต่เหล็กอัลลอยแบบสององค์ประกอบหรือหลายองค์ประกอบที่มีโครเมียม แมงกานีส นิกเกล และซิลิคอน จะไวต่อการเปราะแตกเนื่องจากอุณหภูมิสูงมาก และความไวนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดและปริมาณของธาตุอัลลอย
โครงสร้างดั้งเดิมของท่อเหล็กชุบแข็งความแม่นยำสูงมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านความไวต่อความเปราะจากการอบชุบที่อุณหภูมิสูง โครงสร้างมาร์เทนไซต์มีความไวต่อความเปราะจากการอบชุบที่อุณหภูมิสูงมากที่สุด รองลงมาคือโครงสร้างเบนไนต์ และโครงสร้างเพิร์ลไลต์มีความไวน้อยที่สุด
โดยทั่วไปเชื่อกันว่าสาเหตุหลักของความเปราะบางหลังการอบชุบด้วยความร้อนสูงในท่อเหลี่ยมความแม่นยำสูงนั้น เกิดจากการสะสมตัวของธาตุเจือปน เช่น ฟอสฟอรัส ดีบุก พลวง และสารหนู ที่บริเวณขอบเกรนของออสเทนไนต์เดิม ทำให้เกิดความเปราะบางบริเวณขอบเกรน ธาตุผสม เช่น แมงกานีส นิกเกล และโครเมียม จะสะสมตัวร่วมกับธาตุเจือปนดังกล่าวที่บริเวณขอบเกรน ส่งเสริมการสะสมตัวของธาตุเจือปนและทำให้ความเปราะบางรุนแรงขึ้น ในทางตรงกันข้าม โมลิบเดนัมมีปฏิกิริยาที่แข็งแกร่งกับธาตุเจือปน เช่น ฟอสฟอรัส ซึ่งสามารถสร้างเฟสการตกตะกอนในผลึกและยับยั้งการสะสมตัวของฟอสฟอรัสที่ขอบเกรน ซึ่งสามารถลดความเปราะบางหลังการอบชุบด้วยความร้อนสูงได้ ธาตุหายากก็มีผลคล้ายกับโมลิบเดนัมเช่นกัน ไทเทเนียมช่วยส่งเสริมการตกตะกอนของธาตุเจือปน เช่น ฟอสฟอรัส ในผลึกได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ส่งผลให้การแยกตัวของธาตุเจือปนตามขอบเกรนลดลง และบรรเทาความเปราะแตกง่ายเมื่ออบชุบที่อุณหภูมิสูง

มาตรการลดความเปราะแตกง่ายที่อุณหภูมิสูงของหลอดแก้วความแม่นยำสูง ได้แก่:
(1) ใช้การระบายความร้อนด้วยน้ำมันหรือการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วด้วยน้ำหลังจากการอบชุบด้วยอุณหภูมิสูงเพื่อยับยั้งการแยกตัวของธาตุเจือปนที่ขอบเกรน
(2) ใช้ท่อเหล็กกล้าความแม่นยำสูงที่มีโมลิบเดนัมเป็นส่วนประกอบ เมื่อปริมาณโมลิบเดนัมในเหล็กเพิ่มขึ้นเป็น 0.7% แนวโน้มการเปราะจากการอบชุบที่อุณหภูมิสูงจะลดลงอย่างมาก เมื่อเกินขีดจำกัดนี้ จะเกิดคาร์ไบด์ที่มีโมลิบเดนัมสูงขึ้นในท่อเหล็กกล้าความแม่นยำสูงเบอร์ 20 ปริมาณโมลิบเดนัมในเมทริกซ์จะลดลง และแนวโน้มการเปราะของท่อเหล็กกล้าความแม่นยำสูงจะเพิ่มขึ้นแทน
(3) ลดปริมาณธาตุเจือปนในท่อเหล็กกล้าความแม่นยำ 20#
(4) สำหรับชิ้นส่วนที่ทำงานในโซนการเปราะจากการอบชุบที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน การป้องกันการเปราะโดยการเติมโมลิบเดนัมเพียงอย่างเดียวทำได้ยาก จำเป็นต้องลดปริมาณธาตุเจือปนในท่อเหล็กกล้าความแม่นยำ 20# ปรับปรุงความบริสุทธิ์ของท่อขัดเงาความแม่นยำ และเสริมด้วยการผสมโลหะของอะลูมิเนียมและธาตุหายาก จึงจะสามารถป้องกันการเปราะจากการอบชุบที่อุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

สถานะการส่งมอบหลักของท่อเหล็กความแม่นยำ ได้แก่ NBK (+N), GBK (+A), BK (+C), BKW (+LC) และ BKS (+SR) หลังจากชุบแข็งท่อเหล็กความแม่นยำเพื่อให้ได้โครงสร้างมาร์เทนไซต์แล้ว การอบคืนตัวที่อุณหภูมิในช่วง 450-600℃ หรือหลังจากอบคืนตัวที่ 650℃ แล้วค่อยๆ ลดอุณหภูมิลงในช่วง 350-600℃ หรือหลังจากอบคืนตัวที่ 650℃ แล้วให้ความร้อนเป็นเวลานานในช่วงอุณหภูมิ 350-650℃ ทั้งหมดนี้จะทำให้ท่อเหล็กความแม่นยำเปราะ หากนำท่อเหล็กความแม่นยำ 20# ที่เปราะแล้วไปให้ความร้อนอีกครั้งที่ 650℃ แล้วทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็ว ความเหนียวจะกลับคืนมาได้ จึงเรียกว่า “ความเปราะจากการอบคืนตัวแบบย้อนกลับได้” ความเปราะจากการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงแสดงให้เห็นได้จากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านจากความเหนียวเป็นความเปราะของท่อเหล็กความแม่นยำ โดยทั่วไป ความไวต่อการเปลี่ยนแปลงจะแสดงด้วยความแตกต่าง (%Delta; T) ระหว่างอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านจากความเหนียวไปสู่ความเปราะของสถานะที่เหนียวขึ้นและสถานะที่เปราะ ยิ่งความเปราะจากการอบชุบที่อุณหภูมิสูงรุนแรงมากเท่าใด สัดส่วนของการแตกหักระหว่างเกรนในท่อใสที่มีความแม่นยำสูงก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น