42CrMo无缝钢管的成熟热处理工艺采用油或淬火液进行淬火,但是成本高,且淬火裂纹是一种严重的质量问题,出现就会导致钢管零件报废。本文研究用水作为淬火冷却介质,提出针对42CrMo无缝钢管的热处理工艺。
一、用水作为淬火冷却介质
首先进行了42CrMo无缝钢管的小批量热处理试验,钢管尺寸为φ98.43mm(外径)×11.93mm(壁厚),材料性能要求抗拉强度>655MPa,屈服强度552~665MPa,伸长率>20%。小批量热处理数量12支,淬火加热温度920℃,保温50min,淬火冷却介质是水,淬火采取浸入内喷方式,淬后管子温度40℃以下,回火温度735℃,保温105min。钢管调质后,力学性能合格,但是发现8支管子内表面出现大量的裂纹,导致钢管报废。
裂纹照片如图1所示,为了分析裂纹特征,推断裂纹产生的阶段和原因,提出针对性防止措施,进行了工艺改进和效果验证。
图1 初始工艺热处理后的钢管裂纹
(1)微观组织观察 微观组织显示剂为4%的硝酸酒精,用德国蔡司Axio ImagerA2m金相显微镜进行观察。
(2)力学性能检验 依据ASTM A370标准对试样进行纵向拉伸性能检测,检验设备型号:SHT5605 60t。依据ASTM E23标准对试样进行0℃纵向冲击试验,检验设备型号:NI300F。



