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石油異型管的強(qiáng)韌化熱處理
27MnCrV是生產(chǎn)TP110T鋼級(jí)石油異型管的新型鋼種,常規(guī)生產(chǎn)TP110T鋼級(jí)石油異型管鋼種是29CrMo44和26CrMo4。相對(duì)于后兩者,27MnCrV含有較少的Mo元素,可以極大地降低生產(chǎn)成本。
然而采用正常的奧氏體化淬火處理工藝生產(chǎn)27MnCrV后存在明顯的高溫回火脆性,造成沖擊韌
性偏低且不穩(wěn)定。
解決此類問(wèn)題通常采用兩種方法處理:一是采用回火后快速冷卻的方法避免高溫脆性,獲
取韌性。、二是亞溫淬火法通過(guò)鋼種的不完全奧氏體化以有效地改善有害元素及雜質(zhì),提高韌
性。種方法,對(duì)熱處理設(shè)備要求相對(duì)嚴(yán)格,需要添加額外成本。
27MnCrV鋼的AC1=736℃,AC3=810℃,亞溫淬火時(shí)加熱溫度在740-810℃之間選取。亞溫淬
火選取加熱溫度780℃,淬火加熱的保溫時(shí)間15min;淬火后回火選取溫度630℃,回火加熱保
溫時(shí)間50min。由于亞溫淬火在α+γ兩相區(qū)加熱,在保留部分未溶解鐵素體狀態(tài)下進(jìn)行淬火,
在保持異型管較高強(qiáng)度的同時(shí),韌性得到提高。
同時(shí)低溫淬火較常規(guī)溫度低,減小了淬火的應(yīng)力,從而減小了淬火的變形,這樣保證了熱
處理的生產(chǎn)的順利操作,而且為后續(xù)的車絲加工等提供了很好的原料。
目前該工藝在管加工廠已得以應(yīng)用,質(zhì)保數(shù)據(jù)表明,熱處理后的異型管屈服強(qiáng)度Rt0.6在
820-860MPa,抗拉強(qiáng)度Rm在910-940MPa,沖擊韌性Akv在65-85J間,抗毀性能合格。數(shù)據(jù)
表明,27MnCrV管已是相當(dāng)優(yōu)質(zhì)的高鋼級(jí)石油異型管,另一方面也表明了亞溫淬火工藝是鋼制
品生產(chǎn)中避免高溫脆性時(shí)的一種極好方法。
異型管生產(chǎn)過(guò)程中非常常見(jiàn)的四種材料
生產(chǎn)異型管所用的坯料,叫做管坯。合格的管坯是異型管生產(chǎn)的先決條件。對(duì)管坯質(zhì)量提出了
嚴(yán)格的技術(shù)要求。管坯技術(shù)按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,包括化學(xué)成分、斷面形狀、幾何尺寸、內(nèi)部組織
、械性等因素。據(jù)穿孔方、軋管方法及制管材質(zhì),異型管一般采用以下四種坯料:
(一)軋坯
一般為圓坯,生產(chǎn)中也經(jīng)常使用。
(二)鍛坯
用于穿孔性能較差的合金鋼與高合金異型管的生產(chǎn)。
(三)連鑄圓坯
連鑄圓坯具有成本低、能耗少、組織性能穩(wěn)定等特點(diǎn),是管坯發(fā)展的主流,也是管材實(shí)現(xiàn)連軋的首要條件。
(四)鑄坯
主要有方錠坯,用于P.P.M軋制方式或壓力穿孔等異型管加工方式。
異型管性能分類
異型管有很多的類型,以下選出了五條做為參考,分別寫(xiě)出了各類詳細(xì)數(shù)據(jù)。
1.異型鋼管的性能指數(shù)分析-塑性
塑性是指金屬材料在載荷作用下,產(chǎn)生塑性變形(變形)而不破壞的能力。
2. 異型鋼管的性能指數(shù)分析-硬度
硬度是衡量金屬材料軟硬程度的指針。目前生產(chǎn)中測(cè)定硬度方法常用的是壓入硬度法,它是用一定幾何形狀的壓頭在一定載荷下壓入被測(cè)試的金屬材料表面,根據(jù)被壓入程度來(lái)測(cè)定
其硬度值。
3. 異型鋼管的性能指數(shù)分析-疲勞
前面所討論的強(qiáng)度、塑性、硬度都是金屬在靜載荷作用下的機(jī)械性能指針。實(shí)際上,許多機(jī)器零件都是在循環(huán)載荷下工作的,在這種條件下零件會(huì)產(chǎn)生疲勞。
4. 異型鋼管的性能指數(shù)分析-沖擊韌性
以很大速度作用于機(jī)件上的載荷稱為沖擊載荷,金屬在沖擊載荷作用下抵抗破壞的能力叫做沖擊韌性。
5. 異型鋼管的性能指數(shù)分析-強(qiáng)度
強(qiáng)度是指金屬材料在靜荷作用下抵抗破壞(過(guò)量塑性變形或斷裂)的性能。由于載荷的作用方式有拉伸、壓縮、彎曲、剪切等形式,所以強(qiáng)度也分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗
剪強(qiáng)度等。各種強(qiáng)度間常有一定的聯(lián)系,使用中一般較多以抗拉強(qiáng)度作為基本的強(qiáng)度指針。
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