摘要:采用热挤压工艺挤压出了C一镍基耐蚀合金荒管。通过多道次冷轧变形研制出西25minx2.5m.rtl的无缝管。结果表明:C一合金管材平均晶粒度7级左右,具有较好的力学和抗晶间腐蚀性能。~℃高温拉伸试验的屈服强度是MPa以上。开发的C.无缝管的化学成分、组织及性能满足要求
关键词:C.合金;无缝管;热挤压
C.合金是一种Ni.Cr.Mo系镍基耐蚀合金,其化学成分如表1所示。C.合金以Ni为基体,同时含有大量Cr、Mo等元素,极低的C、Si含量,因此显示出优异的耐蚀性能。它不仅在氧化性介质。而且在还原性介质中均具有很好的抗腐蚀能力.特别是在含氟离子、氯离子的氧化性酸中、在有氧或氧化剂存在的还原性酸中、在氧化性酸加还原性酸的混合酸中、在湿氯和含氯气的水溶液中均具有其它耐蚀合金难以相比的耐蚀性。因此,C.合金在化工领域,如低压羰基合成醋酸(醋酐)、氯化法钛白粉、高压法三聚氰胺等得到广泛应用。该合金也越来越多地应用于核工业、石油与天然气、电厂烟气脱硫等领域,产品形式主要有管材和板材,都应尽量避免有害车H析ffI,以改善合金的使用性能、减少设备的维护赞j.fj,提高设备的服役寿命和介=业的经济效益,、
此,在C一合金产品制造过程中,一旦产生第二相,就必须采用相应的热处理将其溶解,确保合金组织的稳定性及产品的使用性能。试验结果表明,C.合金在℃以上同溶时,第二相会逐渐消,大,但是仍残留少量第二相,而同溶温度在l。C以上时,第二相基本上完全回溶到奥氏体基体中(冈3)
C一合金无缝管的工艺及性能
无缝管成形工艺
C.合金无缝钢管的整个开发制造流【]r以简化为:铸锭冶炼一锻造坏一符坯加T一热挤成形一冷轧成形一同溶处理一酸洗一检验一成品
合金坯采用vIM+ESR双联T艺冶炼、人厂复验,管坯化学成分符合技l术条什要求(表2)符坯各类灾杂物含量为0.5~1.0级,符合技术条件要求
挤压用坯经剥皮机剥皮后,消除了锻、轧钢表面的缺陷(氧化皮、裂纹等)。然后,根据实际要求将长钢坯进行分段、钻孔、端而加一1,并进行寸公和表面质量检查。管坯在加热前进入连续脱脂清洗装置进行清洗和脱脂,清除管坯内、外表面上的油脂和污物.防止管坯在预热炉加热过程中被污染,
确保管坯质量将清洗后的管土彳:送入环形预热炉『tl进行预热后,再送入感应炉【}1进行加热,并在立式孑L挤压机上进行扩孔最后,将感应加热的扩孔管坯送入挤机进行热挤压.得到组织致密、性能均匀的挤压荒管从而避免了两辊斜轧穿孑L荒管内、外表面容易开裂、折叠等质量缺陷。挤压荒管在周期式冷轧管机上完成冷轧变形,经过多道次冷轧,最终轧制f}:+25minx2.5mm的成品钢管,长度可达l2m以J
无缝管理化性能
从成品管上分别取样进行金相、室温和高温拉伸试验、品问腐蚀性能评价试验及压扁试验和扩口试验,以评价管的使用性能及T艺性能。(1)组织及力学性能。对成品管进行
(1)组织及力学性能。对成品管进行微观组织观察(图4),结果表明,管基本上为奥氏体组织,r粒度约为7级。晶界和品内析m相很少。室温托仲试验
按照GB/T—的规定,托仲试样采川存整管上取佯窒温拉fl{1试后,管的胤服强度为MPa,抗托强俊为MPa,伸长率49.5%M时,按照GB/T.的规定.进行JI-’’J温{仲试验、尚温托伸结果[I』J,枉。C,管的Jf}}服强度仍商达MPa以上(罔5)
(2)问腐蚀性能.为r榆验管的抗问懵蚀性能,按照ASTMG28A法(Fe!(SO4)3+50%H2SO溶液)进行腐蚀试验,试验时间为24h。结果表明,其平均幅蚀速率为3.9mm/a,腐蚀后的组织照片如罔6所示,懵蚀深度为82.9m?内镍及镍合金制力容器标准(JB/T.)规定,C.合金尤缝钢管参旦f{G28A法试验,其平均腐蚀速率应小于12mm/a。
由此可见,C一合金成品管的品问腐蚀性能完全符合相关标准要求,可以代替进口产品、
(3)扁和扩口试验。对成品管取样进行扁试验和扩口试验。压扁试验按照GB/T的规定进行,扁管段试样长度为65mm.扩口试验按照ASMESB规定进行..试验时采用顶角为60的圆锥顶头进行扩口试验,扩径率为竹子外径的30%。结果表明,试样经压翩、扩
]后未…现町视裂缝和裂口,满足T艺要求..
综上呵知,采用热挤和冷轧r艺试制的25lYlm×2.5mm的镍基合金C.无缝管,其各项指标均能满足ASMESB标准要求.完全可以替代进口产品
结论
采』{j热挤压和冷轧T艺丌发的4~25mmx2.5mm的C一镍基耐蚀合金无缝管,平均品粒度为7级,具有较好的力学性能和抗品问腐蚀性能,~℃高温屈服强度大于MPa,满足ASMESB等卡I{关标准要求,完全可以替代进口产品。