• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    熱處理工藝對(duì)12Cr1MoVG厚壁無(wú)縫鋼管表面硬度的影響

    2015-03-09 09:33:06肖功業(yè)秦利波趙慶權(quán)
    鋼管 2015年3期
    關(guān)鍵詞:厚壁新工藝淬火

    肖功業(yè),秦利波,何 彪,趙慶權(quán)

    (天津鋼管集團(tuán)股份有限公司,天津 300301)

    12Cr1MoVG無(wú)縫鋼管主要用于制造高壓鍋爐蒸汽管道,使用溫度可達(dá)580℃,具有較高的耐高溫持久強(qiáng)度[1-4]。12Cr1MoVG鋼管是在優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼中加入適量合金元素,提高其力學(xué)性能、強(qiáng)韌性和淬透性,通常以熱處理(正火+回火或淬火+回火)狀態(tài)交貨[5-9]。隨著用戶需求的不斷提高,要求12Cr1MoVG鋼管的表面硬度為145~190 HB,而傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的厚壁鋼管不能滿足這一要求(正火+回火工藝生產(chǎn)的鋼管硬度為135~161 HB,低于標(biāo)準(zhǔn)下限值;淬火+回火工藝生產(chǎn)的鋼管硬度為175~200 HB,超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)上限值)[10-12]。

    為了得到12Cr1MoVG厚壁鋼管的理想表面硬度,通過(guò)分析12Cr1MoVG的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT曲線),在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行熱處理工藝研究,對(duì)不同工藝熱處理后的鋼管進(jìn)行性能檢測(cè),以找出最佳熱處理工藝。

    1 現(xiàn)狀分析

    1.1 產(chǎn)品組織分布研究

    鋼的硬度主要由其金相組織決定,回火索氏體S回硬度較高,鐵素體F硬度較低[13]。傳統(tǒng)工藝熱處理后的12Cr1MoVG厚壁無(wú)縫鋼管的金相組織如圖1所示。

    圖1 傳統(tǒng)工藝熱處理后的12Cr1MoVG厚壁無(wú)縫鋼管的金相組織

    由圖1可以看出:淬火+回火后12Cr1MoVG厚壁無(wú)縫鋼管的組織為S回+B回(回火貝氏體),在淬火過(guò)程中生成了大量M(馬氏體)組織,經(jīng)過(guò)回火后M轉(zhuǎn)變?yōu)镾回;正火+回火后組織為F+P(鐵素體+珠光體),F(xiàn)含量高達(dá)75%。由于淬火工藝?yán)鋮s速率較快,F(xiàn)來(lái)不及析出就進(jìn)入B轉(zhuǎn)變區(qū)域,最終形成了M+B組織,產(chǎn)品硬度值偏高;而正火+回火工藝?yán)鋮s速率較慢,F(xiàn)大量析出,產(chǎn)品硬度值偏低。

    1.2 CCT曲線測(cè)定

    產(chǎn)品的組織與冷卻速率有直接關(guān)系。為了找到最佳的熱處理工藝,測(cè)定12Cr1MoVG鋼的CCT曲線,如圖2所示。可以看出:淬火+回火后產(chǎn)品組織以M為主,而正火+回火后產(chǎn)品組織以F+P為主,這與圖1所示的金相組織一致。因此,適當(dāng)提高正火+回火工藝的冷卻速率,減少F轉(zhuǎn)變溫度的停留時(shí)間,避免F組織的大量生成,從而達(dá)到產(chǎn)品硬度控制目標(biāo)。

    圖2 12Cr1MoVG鋼的CCT曲線

    2 試驗(yàn)方法

    試樣規(guī)格Φ219mm×45 mm,其生產(chǎn)工藝:電爐冶煉→LF精煉→VD爐精煉→模鑄→鍛造→退火→管坯加熱→穿孔→Assel軋管機(jī)軋制→定徑→探傷。選取探傷合格的12Cr1MoVG鋼管,在其中部截取長(zhǎng)度為500mm的管段,在實(shí)驗(yàn)室熱處理后制備滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的試樣。12Cr1MoVG試樣的化學(xué)成分見(jiàn)表1。

    表1 12Cr1MoVG試樣的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) %

    試驗(yàn)研究分兩步進(jìn)行:①通過(guò)控制F析出溫度的停留時(shí)間,改變F的析出量,研究水淬時(shí)間與冷卻水循環(huán)方式對(duì)鋼管性能的影響;②找出性能匹配最佳時(shí)的水淬時(shí)間及水循環(huán)方式,進(jìn)行最佳回火工藝制度研究。

    3 試驗(yàn)研究

    3.1 水淬時(shí)間的確定

    3.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

    在實(shí)驗(yàn)室熱處理試樣,試樣出爐后立即進(jìn)行水淬,控制水淬時(shí)間及水循環(huán)方式。研究水淬時(shí)間及水循環(huán)方式對(duì)12Cr1MoVG試樣最終組織的影響,確定12Cr1MoVG厚壁鋼管的最佳淬火工藝。

    3.1.2 試驗(yàn)原理

    根據(jù)CCT曲線,確認(rèn)試樣的淬火溫度970℃,保溫60 min,出爐后立即進(jìn)行水淬??刂扑銜r(shí)間,使其在F轉(zhuǎn)變溫度范圍的停留時(shí)間減少,避免F組織的大量析出或全部生成M組織,以獲得滿足硬度要求的組織分布。同時(shí),對(duì)比分析冷卻水循環(huán)方式對(duì)產(chǎn)品組織的影響。

    3.1.3 試驗(yàn)結(jié)果

    檢測(cè)不同水淬時(shí)間及水循環(huán)冷卻后12Cr1MoVG厚壁鋼管的出水溫度及表面硬度,結(jié)果見(jiàn)表2。

    表2 不同水淬時(shí)間及水循環(huán)冷卻后12Cr1MoVG厚壁鋼管的出水溫度及表面硬度

    3.1.4 結(jié)果分析

    從表2可以看出:水淬時(shí)間縮短,鋼管出水溫度有所提高,水淬20 s時(shí)試樣出水溫度為530℃,可避免F組織的大量析出;又由于控制了淬火時(shí)間,F(xiàn)組織未全部轉(zhuǎn)變?yōu)镸組織,避免了鋼管表面硬度過(guò)高而超出要求。因此,將水淬時(shí)間控制在20 s可實(shí)現(xiàn)12Cr1MoVG厚壁鋼管的較佳硬度值。同時(shí)對(duì)比是否使用循環(huán)水進(jìn)行水淬后的產(chǎn)品硬度,由于非循環(huán)水冷卻能力相對(duì)較弱,避免了大量M組織產(chǎn)生,水淬90 s后鋼管的出水溫度為254℃,經(jīng)檢測(cè)其硬度值亦滿足要求。不同時(shí)間水淬后12Cr1MoVG厚壁鋼管的金相組織如圖3所示。

    圖3 不同時(shí)間水淬后12Cr1MoVG厚壁鋼管的金相組織

    由圖3可以看出:水淬時(shí)間越短,F(xiàn)含量越高,水淬20 s的產(chǎn)品組織為F+B,F(xiàn)、B的含量比例分別為55%、45%;由于非循環(huán)水冷卻能力相對(duì)較弱,回火后避免了大量S回組織的生成,F(xiàn)含量較高,硬度為181 HB。最終選擇淬火工藝為970℃淬火,保溫60 min,非循環(huán)水水淬20 s。

    3.2 回火工藝的確定

    3.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

    對(duì)經(jīng)以上工藝淬火后的試樣進(jìn)行不同工藝回火處理,通過(guò)比較分析,找出最佳回火工藝。

    3.2.2 試驗(yàn)原理

    試樣經(jīng)過(guò)970℃×60min淬火,出爐后立即水淬,水淬時(shí)間20 s,控制回火保溫時(shí)間,對(duì)比分析不同回火時(shí)間后的試樣性能及硬度值,找出滿足硬度要求的最佳回火工藝。

    3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果

    不同回火工藝制度熱處理后12Cr1MoVG厚壁鋼管的硬度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。

    表3 不同回火工藝制度熱處理后12Cr1MoVG厚壁鋼管硬度檢測(cè)結(jié)果

    3.2.4 結(jié)果分析

    由表3可以看出:隨著回火保溫時(shí)間的延長(zhǎng),12Cr1MoVG厚壁鋼管的表面硬度逐漸降低,由185 HB降低至177 HB,產(chǎn)品硬度均滿足要求;回火時(shí)間由120min增加至150min過(guò)程中,硬度值明顯降低,繼續(xù)增加回火時(shí)間則硬度略有降低??紤]綜合生產(chǎn)成本與效率因素,確定最佳回火工藝為750 ℃×150min。

    對(duì)以上淬火+回火新工藝生產(chǎn)的12Cr1MoVG厚壁鋼管進(jìn)行內(nèi)、中、外截面硬度檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可以看出:管體壁厚內(nèi)、中、外截面硬度值較為均勻,且滿足產(chǎn)品硬度要求。

    表4 淬火+回火后12Cr1MoVG厚壁鋼管硬度檢測(cè)結(jié)果 HB

    對(duì)新工藝熱處理后12Cr1MoVG厚壁鋼管的常規(guī)力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可以看出:淬火970℃×60min、水淬20 s,回火750℃×150 min的熱處理工藝生產(chǎn)的12Cr1MoVG厚壁鋼管力學(xué)性能滿足要求。

    表5 淬火+回火新工藝熱處理后12Cr1MoVG厚壁鋼管的常規(guī)性能檢測(cè)結(jié)果

    4 生產(chǎn)實(shí)踐

    根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,在生產(chǎn)12Cr1MoVG厚壁鋼管時(shí)執(zhí)行新熱處理工藝:淬火970℃×60 min、水淬20 s,回火750℃×150min。為了避免因非循環(huán)水冷卻能力較低導(dǎo)致管體彎曲,采用循環(huán)水方式水淬。傳統(tǒng)工藝和新工藝生產(chǎn)的12Cr1MoVG厚壁鋼管硬度分布情況如圖4所示。

    從圖4可以看出,采用傳統(tǒng)工藝時(shí),淬火+回火工藝生產(chǎn)的鋼管硬度超出要求的上限值,最高達(dá)197 HB,超出上限要求的批量率為27%;正火+回火工藝生產(chǎn)的鋼管硬度低于要求的下限值,最低僅為137 HB,低于下限要求值的批量率為41%。執(zhí)行新工藝熱處理后鋼管獲得的硬度值為161~182 HB,100%滿足用戶要求。檢測(cè)采用新工藝熱處理后的12Cr1MoVG厚壁鋼管的力學(xué)性能及組織,結(jié)果見(jiàn)表6,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

    分析產(chǎn)品壁厚對(duì)水淬工藝的影響,當(dāng)壁厚大于45 mm時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)水淬時(shí)間,當(dāng)壁厚為36~45mm時(shí)縮短水淬時(shí)間,但不少于18 s,否則水淬均勻性難以保證。

    5 結(jié) 論

    (1)通過(guò)控制淬火時(shí)間,減少F析出量,避免大量M組織析出,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品硬度的控制,確定出Φ219 mm×45 mm 12Cr1MoVG厚壁無(wú)縫鋼管的最佳熱處理工藝為:淬火970℃×60min、水淬20 s,回火750℃×150min。采用該熱處理工藝后的產(chǎn)品組織為F+B,F(xiàn)、B組織的含量比例分別為55%、45%。

    圖4 傳統(tǒng)工藝和新工藝生產(chǎn)的12Cr1MoVG厚壁鋼管硬度分布情況

    表6 新工藝熱處理后12Cr1MoVG厚壁鋼管的力學(xué)性能及組織檢測(cè)結(jié)果

    (2)新熱處理工藝實(shí)現(xiàn)了12Cr1MoVG厚壁鋼管硬度的有效控制,經(jīng)批量生產(chǎn)驗(yàn)證,產(chǎn)品硬度值為161~182 HB,表面硬度合格率達(dá)100%,且各項(xiàng)機(jī)械性能指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

    [1]殷國(guó)茂.中國(guó)鋼管50年[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,2004.

    [2]江永靜.鋼管品種與生產(chǎn)技術(shù)[M].成都:四川科學(xué)技術(shù)出版社,2010.

    [3]邵明星,菅明健,張都清,等.低硬度12Cr1MoVG組織和性能研究[J].熱加工工藝,2014,43(22):74-76,79.

    [4]楊佳,張軼桀,陳忠兵.12Cr1MoVG鋼彎管熱處理工藝對(duì)其組織性能影響[J].熱加工工藝,2013,42(18):181-183.

    [5]克勞斯.鋼的熱處理原理[M].李崇謨,謝希文,劉紉馥,譯.北京:冶金工業(yè)出版社,1987.

    [6]劉榮藻.低合金熱強(qiáng)鋼的強(qiáng)化機(jī)理[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1981.

    [7]郭元蓉,吳紅,陳雨,等.厚壁12Cr1MoVG鋼管的熱處理工藝優(yōu)化[J].鋼管,2008,37(5):15-19.

    [8]GB 5310—2008高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

    [9]毛麗榮,梁勇,龔正春.12Cr1MoVG無(wú)縫鋼管評(píng)定試驗(yàn)[J].硅谷,2012(11):165-166.

    [10]陸澄,張曙華,劉芳男.12Cr1MoVG鍋爐用管力學(xué)性能異常原因分析[J].熱加工工藝,2014,43(16):227-229.

    [11]郭贊揚(yáng),徐峰,張少波.高壓鍋爐管12Cr1MoVG熱處理工藝的改進(jìn)[J].江西冶金,2005,25(2):23-25.

    [12]侯強(qiáng),盧弘,張志遠(yuǎn),等.12Cr1MoVG鍋爐管沖擊值偏低的原因分析[J].鋼管,2010,39(5):34-38.

    [13]潘柏定,潘金平,祝新偉,等.12Cr1MoVG鋼硬度與球化關(guān)系研究及其壽命評(píng)估[J].材料熱處理學(xué)報(bào),2012,33(S1):125-130.

    猜你喜歡
    厚壁新工藝淬火
    淬火礪劍
    壓裂新工藝的技術(shù)分析
    化工管理(2021年7期)2021-05-13 00:46:28
    丙炔氟草胺合成新工藝
    厚壁注塑成型工藝研究進(jìn)展
    新技術(shù)、新工藝在園林工程中的應(yīng)用探討
    淬火的目的
    淬火
    關(guān)于不銹鋼厚壁管的焊接
    高強(qiáng)度厚壁鋼的回火脆性研究
    大型鑄鍛件(2015年1期)2016-01-12 06:33:06
    冷彎厚壁方管殘余應(yīng)力沿截面分布規(guī)律的研究
    上海金屬(2014年4期)2014-12-15 10:40:46
    敖汉旗| 双流县| 肥西县| 壤塘县| 霸州市| 株洲县| 八宿县| 措勤县| 北票市| 开封市| 天祝| 尼玛县| 汉中市| 施甸县| 黄陵县| 黑河市| 化隆| 永城市| 康乐县| 探索| 沧源| 聂荣县| 新安县| 通道| 开远市| 双峰县| 潼关县| 神农架林区| 旬邑县| 荣昌县| 石狮市| 绥棱县| 昌吉市| 宝丰县| 贡觉县| 塔河县| 达日县| 鹤壁市| 沂源县| 尼勒克县| 谷城县|