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合金鋼管的熔煉工藝
雙擊自動滾屏 發布者:聊城正宇 發布時間:2019/8/23 閱讀:741次 【字體:


一  緒論:合金鋼管具有良好的力學性能主要用途是用于電廠,核電,高壓鍋爐,高溫過熱器和再熱器等高壓高溫的管道上及設備上,它是采用優質碳素鋼,合金結構鋼和不銹耐熱鋼做材質,經熱軋(擠、擴)或冷軋(拔)而成,最大的優點可以100%回收,符合環保、節能、節約資源的國家戰略,國家政策鼓勵擴大高壓合金管的應用領域。目前我國合金管消費量占鋼材總量的比重僅為發達國家的一半,合金管使用領域擴大為行業發展提供更廣闊的空間。根據中國特鋼協會合金管分會專家組的研究,未來我國高壓合金管長材的需求年均增長可達10-12%。合金管是鋼管按照生產用料(也就是材質)來定義的,顧名思義就是合金做的管子;而無縫管是鋼管按照生產工藝(有縫無縫)來定義的,區別于無縫管的就是有縫管,包括直縫焊管和螺旋管。
二 合金鋼管的研究
合金鋼管簡介
合金管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。合金鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,合金鋼管是一種經濟截面鋼材,廣泛用于制造結構件和機械零件,如石油鉆桿、汽車傳動軸、自行車架以及建筑施工中用的鋼腳手架等。用合金鋼管制造環形零件,可提高材料利用率,簡化制造工序,節約材料和加工工時,如滾動軸承套圈、千斤頂套等,當前已廣泛用鋼管來制造。合金鋼管還是各種常規武器不可缺少的材料,槍管、炮筒等都要鋼管來制造。合金鋼管按橫截面積形狀的不同可分為圓管和異型管。由于在周長相等的條件下,圓面積最大,用圓形管可以輸送更多的流體。此外,圓環截面在承受內部或外部徑向壓力時,受力較均勻,因此,絕大多數鋼管是圓管。

1化學成分
C:0.08~0.15
   Si:0.17~0.37
   Mn:0.40~0.70
   Cr:0.90~1.20
   Mo:0.25~0.35
   V:0.15~0.30
2力學性能
標準 牌號 抗拉強度(MPa) 屈服強度(MPa) 伸長率(%) 硬度
GB3087 10 335~475 ≥195 ≥24 /
20 410~550 ≥245 ≥20 / 
  
GB5310 20G 410~550 ≥245 ≥24 /
20MnG ≥415 ≥240 ≥22 / 
  
25MnG ≥485 ≥275 ≥20 / 
  
15CrMoG 440~640 ≥235 ≥21 / 
  
12Cr2MoG 450~600 ≥280 ≥20 / 
  
12Cr1MoVG 470~640 ≥255 ≥21 / 
  
12Cr2MoWVTiB 540~735 ≥345 ≥18 / 
  
10Cr9Mo1VNb ≥585 ≥415 ≥20 / 
  
ASME SA210 SA210A-1 ≥415 ≥255 ≥30 ≤143HB
SA210C ≥485 ≥275 ≥30 ≤179HB 
  
ASME SA213 SA213 T11 ≥415 ≥205 ≥30 ≤163HB
SA213 T12 ≥415 ≥220 ≥30 ≤163HB 
  
SA213 T22 ≥415 ≥205 ≥30 ≤163HB 
  
SA213 T23 ≥510 ≥400 ≥20 ≤220HB 
  
SA213 T91 ≥585 ≥415 ≥20 ≤250HB 
  
SA213 T92 ≥620 ≥440 ≥20 ≤250HB 
  
DIN17175 ST45.8/Ⅲ 410~530 ≥255 ≥21 /

   15Mo3 450~600 ≥270 ≥22 
  
13CrMo44 440~590 ≥290 ≥22 / 
  
10CrMo910 480~630 ≥280 ≥20 / 
  
熱處理性能
合金鋼的熱處理工藝,分為低碳合金鋼、中碳合金鋼、高碳合金鋼,低碳合金鋼一般需要進行滲碳、淬火、回火;中碳合金鋼一般需要進行調質處理,有些還根據需要進行表面淬火;高碳合金鋼一般需要淬火、回火。比如:低碳合金鋼 18CrMnTi ,920~950℃ 滲碳,850~870℃油淬,回火180~200℃,表層硬度 HRC58~67,心部 HRC30~45;中碳合金鋼 40CrMnMo ,840~850℃油淬,630~650℃水或油,硬度 HB 302~341 ;高碳合金鋼 Cr12MoV,950~1000℃油淬,150~180℃回火,HRC60~64 。
合金元素的影響
碳(C)碳是鋼中的主要元素,隨著鋼中含碳量的增加,鋼的常溫強度、硬度提高,但塑性、韌性及焊接能降低.所以,鍋爐承壓元件用鋼的含碳量一般為0.1%~0.25%.
錳(Mn)錳可以提高鋼的常溫強度、硬度及耐磨性,含量高時,焊接應力增加.錳可使鋼的高溫短時強度提高,但對持久強度和蠕變極限及沒有明顯的影響.
鉬(Mo)和鉻(Cr)鉬和鉻都能提高鋼的強度.鉻對提高鋼的高溫組織穩定性能——抵制珠光體球化、石墨化、抗高溫氧化有明顯效果.并能提高抗腐蝕性.但含鉻高的鋼,焊接裂紋敏感性強,溫差應力也大.鉬對提高鋼的持久強高度有明顯作用.鉬有石墨化傾向可加鉻防病止,鉻的脆化可用鉬化可用防止,二者共存可以提高鋼的綜合性能.
釩(V)釩在鋼中能提高高溫組織穩定性,還能抵消鉻對焊接性能的不利影響.
鈦(Ti)鈦可提高鋼的持久強度,在抵合金鋼中,還可改善鋼的焊接性能.
鎢(W)鎢可提高鋼的持久強度及高溫硬度.
硅(Si)硅能提高鋼的強度、耐磨性及抗氧化能力.與鉻共存時,可提高抗高溫氧化能力,也可提高在煙氣中的抗腐蝕性能.
鈮(Nb)鈮與鈦的作用相同,可提高鋼有熱強性.
硼(B)硼的突出作用是提高鋼的淬透性.在耐熱鋼中可提高鋼的熱強性及持久塑性.
3 熔煉設備:坩堝電阻爐,燃氣連續熔化爐
 工藝規范:熔煉所使用的材料要放在干燥無污染的地方,在使用前進行相應處理,去除表面污染物使用前進行烘干。
  精煉處理:去除合金中的氣體,非金屬夾雜物和其他有害元素。





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