يمثل أنبوب الفولاذ الدقيق 20CR حجر الزاوية في هندسة الدقة الحديثة ، مما يوفر مزيجًا فريدًا من محتوى الكربون المتوسط ​​، وتعزيز الكروم ، ودقة أبعاد استثنائية. تم تصميم هذه السبائك بدقة لتوفير قوة فائقة ، ومتانة ، وقابلية الصلابة مقارنة مع فولاذ الكربون القياسي ، مما يجعلها لا غنى عنها في التطبيقات الميكانيكية والسيارات عالية الأداء. تتحول هذه الوثيقة إلى التفاصيل المعقدة للصلب 20CR ، واستكشاف هويتها الكيميائية ، وخصائصها الميكانيكية ، وعمليات التصنيع للأنابيب الدقيقة ، والتطبيقات الصناعية المتنوعة ، والمزايا المهمة التي يقدمها على مواد بديلة.

　　1. مقدمة لأنبوب فولاذي بدقة 20CR

　　يتم تعريف أنابيب الفولاذ الدقيقة من خلال التحمل الضيق بشكل استثنائي على القطر الخارجي (OD) ، القطر الداخلي (ID) ، سمك الجدار ، وإنهاء السطح. غالبًا ما تكون مرسومة على البرد أو بارد لتحقيق هذه الصدا المواصفات ، والقضاء على الحاجة إلى الآلات الثانوية في كثير التطبيقات. من بين الدرجات المختلفة المستخدمة لهذا الغرض ، تبرز 20CR مثل سبيكة كروم كربون محددة على نطاق واسع ومتعددة الاستخدامات.

　　يتبع تعيين "20CR" نظام تسمية الصلب الشائع:

　　يشير "20" إلى محتوى الكربون بنسبة 0.20 ٪ تقريبًا.

　　يشير "CR" عادة حوالي 0.80 ٪ إلى 1.10 ٪.

　　يضع هذا التركيب الكيميائي المحدد 20CR في بقعة حلوة للأداء. محتوى الكربون يكفي للسماح بالتعزيز الفعال من خلال المعالجة الحرارية (مثل الكربن أو التبريد والتهدئة) ، في حين أن الكروم بالإضافة إلى ذلك يعزز بشكل كبير من الصلابة ، ومقاومة التآكل ، والميكانيكية ملكيات. عندما تتحول إلى أنبوب دقيق ، يصبح 20CR عبارة مكون جاهز للواجبات الصعبة في نقل الطاقة وأنظمة السوائل و الأطر الهيكلية.

　　السلوك المعدني:

　　التآزر بين الكربون والكروم أمر بالغ الأهمية. ذرات الكروم تبطئ تحول الأوستينيت إلى مراحل ليونة (مثل الفريت والبيروليت) خلال تبريد. يعني تأثير "الصلابة" أن مكونًا من الصلب 20CR يمكن أن يكون من خلال الصياد بعمق أكبر من الصلب الكربوني العادي مثل 1020 ، مما أدى إلى جزء أكثر قوة بشكل موحد مع قلب صعب وصعب ، سطح مقاوم للارتداء-خاصة بعد حالة الكربنة.

　　2. الخصائص الميكانيكية

　　يمكن أن تختلف الخصائص الميكانيكية لأنبوب بدقة 20CR بشكل كبير بناء على حالة معالجة الحرارة. يتم توفيره بشكل شائع في التطبيع أو حالة الصلب للآلات المثلى ثم المعالجة بالحرارة بواسطة المستخدم النهائي للتطبيق النهائي.

　　الخصائص في حالة الصلب/الطبيعية:

　　قوة الشد: 500 - 700 ميجا باسكال

　　قوة العائد (0.2 ٪ إزاحة): 350 - 550 ميجا باسكال

　　استطالة عند الاستراحة: ≥ 20 ٪

　　صلابة: ~ 170 HB (Brinell)

　　التأثير المتانة: جيد

　　الخصائص بعد التبريد والتهدئة:

　　بعد التنقل ، التبريد في الزيت أو الماء ، والتهدئة في درجة الحرارة المناسبة ، يمكن تعزيز الخصائص بشكل كبير:

　　قوة الشد: 800 - 1000+ ميجا باسكال

　　قوة العائد: 600 - 800+ ميجا باسكال

　　صلابة: 25 - 35 HRC (Rockwell C) (يختلف مع درجة حرارة التخفيف)

　　التأثير المتانة: يحافظ على صلابة جيدة في هذه القوة العليا مستويات.

　　الخصائص بعد حالة الكربن:

　　هذا هو العلاج الأكثر شيوعا لـ 20CR. الجزء المكربن زيادة الكربون السطحي ، ثم تباين وتهدئة.

　　صلابة السطح: 58 - 63 HRC (صعبة للغاية ومقاومة للارتداء)

　　الصلابة الأساسية: 25 - 40 HRC (صعبة ودكتايل لامتصاص أحمال التأثير)

　　عمق الحالة: عادةً 0.5 - 2.0 مم ، اعتمادًا على المتطلبات.

　　هذا يخلق مكون "قذيفة صلبة ، صعبة" مثالية للتروس و المحامل.

　　3. عملية تصنيع أنابيب فولاذية بدقة 20CR

　　الرحلة من الصلب الخام إلى الأنبوب الدقيق هي عملية متعددة الخطوات ضمان الكمال الأبعاد والنزاهة المعدنية.

　　اختيار المواد الخام: بليتات عالية الجودة من الفولاذ من سبيكة 20CR تم اختياره وتفتيشه للتكوين الكيميائي والنقاء.

　　المتداول الساخن أو البثق: يتم تسخين البليت إلى درجة حرارة عالية (حوالي 1200 درجة مئوية) وتشكل في غلاف جوفاء أو أنبوب الحجم الخام من خلال أ طاحونة ثقب (مثل عملية مانسمان) أو مطبعة بثق. هذا يخلق "أنبوب الأم".

　　الصلب/التخليل: يتم تلبيس الأنبوب المولود الساخن لتليينه و تخفيف الضغوط الداخلية. ثم يتمخل في محلول حمض لإزالة مقياس (أكسيد الحديد) الذي تشكل أثناء العمل الساخن.

　　الرسم البارد (عملية الدقة الأساسية): هذا هو المكان الذي يحقق فيه الأنبوب سمات "الدقة".

　　يتم توجيه الأنبوب المخلل والمخلل في نهاية واحدة.

　　يتم سحبها (مرسومة) من خلال موت صلابة وفوق مغزل. هذا العملية في وقت واحد تقلل من القطر الخارجي ، القطر الداخلي ، والجدار سماكة.

　　الفوائد: العمل البارد يحسن بشكل كبير الانتهاء من السطح ، الأبعاد الدقة (يمكن الاحتفاظ بالتسامح في حدود ± 0.05 مم) ، والقوة الميكانيكية عبر تصلب السلالة.

　　قد تتكرر العملية عدة مرات مع الصلب الوسيط خطوات لمنع التكسير وتحقيق الحجم والخصائص المطلوبة النهائية.

　　المتداول البارد: عملية بديلة أو تكميلية للرسم ، غالبًا باستخدام مطحنة بيلجر. يوفر تحكمًا ممتازًا على سمك الجدار وهو مناسبة لأقطار أكبر وجدران أرق.

　　4. عمليات التمييز:

　　استقامة: استقامة الأسطوانة يضمن استقامة مثالية.

　　القطع: يتم قطع الأنابيب إلى أطوال دقيقة.

　　المعالجة الحرارية: الصلب النهائي ، التطبيع ، أو التبريد والتهدئة تم تنفيذها لتحقيق الخصائص الميكانيكية المحددة.

　　التشطيب السطحي: يمكن تطبيق التلميع أو الطحن أو الرمل خشونة سطحية محددة (على سبيل المثال ، RA <0.8 ميكرون للهيدروليكي التطبيقات).

　　الاختبار غير المدمر (NDT): حاسم لضمان الجودة. يشمل إدي الاختبار الحالي أو الاختبار بالموجات فوق الصوتية أو الاختبار الهيدروستاتيكي للكشف عن أي عيوب داخلية أو خارجية.

　　التفتيش والتعبئة: الفحص النهائي للأبعاد ، السطح الجودة ، والأوراق قبل العبوة الواقية للشحن.