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合金鋼管的化學(xué)成分、熱處理性能、熔煉設(shè)備
1、合金鋼管簡介
合金鋼管具有中空截面,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(shí)心鋼材相比,在抗彎抗扭強(qiáng)度相同時(shí),重量較輕。
合金鋼管具有良好的力學(xué)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(shè)備上,它是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼,合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹耐熱鋼做材質(zhì),經(jīng)熱軋(擠、擴(kuò))或冷軋(拔)而成,大的優(yōu)點(diǎn)可以 回收,符合環(huán)保、節(jié)能、節(jié)約資源的戰(zhàn)略,政策鼓勵(lì)擴(kuò)大高壓合金管的應(yīng)用領(lǐng)域。目前我國合金管消費(fèi)量占鋼材總量的比重僅為發(fā)達(dá)的一半,合金管使用領(lǐng)域擴(kuò)大為行業(yè)發(fā)展提供更廣闊的空間。
根據(jù)中國特鋼協(xié)會(huì)合 金管分會(huì)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(dá) 10-12%。合金管是鋼管按照生產(chǎn)用料(也就是材質(zhì))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(chǎn)工藝(有縫無縫)來定義的,區(qū)別于無縫管的就是有縫管,包括直縫焊管和螺旋管。
2、化學(xué)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
3、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(qiáng)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(qiáng)度、硬度及耐磨性,含量高時(shí),焊接應(yīng) 力增加.錳可使鋼的高溫短時(shí)強(qiáng)度提高,但對(duì)持久強(qiáng)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(qiáng)度.鉻對(duì)提高鋼的高溫組織穩(wěn)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(qiáng) ,溫差應(yīng)力也大. 鉬對(duì)提高鋼的持久強(qiáng)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(wěn)定性,還能抵消鉻對(duì)焊接性能的不 利影響.
鈦(Ti)鈦可提高鋼的持久強(qiáng)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(qiáng)度及高溫硬度.
硅(Si)硅能提高鋼的強(qiáng)度、耐磨性及抗氧化能力.與鉻共存時(shí),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(qiáng)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(qiáng) 性及持久塑性.
4、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(jìn)行滲碳、淬火、回火;中碳合金鋼一般需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,有些還根據(jù)需要進(jìn)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 。
5、熔煉工藝
熔煉設(shè)備:坩堝電阻爐,燃?xì)膺B續(xù)熔化爐。
工藝規(guī)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(jìn)行相應(yīng)處理,去除表面污染物使用前進(jìn)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。
Q345B 合金鋼管15224349858合金管理論計(jì)算:
(外徑-壁厚)*壁厚*0.02483=每米的重量。
合金管的材質(zhì)大致有:16-50Mn、27SiMn、20-40Cr、12-42CrMo
16Mn 12Cr1MoV T91 27SiMn 30CrMo 15CrMo 20G Cr9Mo 10CrMo910 15Mo3 15CrMoV 35CrMoV 45CrMo
合金管的分類:
鈀合金管用于氫氣與雜質(zhì)的分離。
鋼級(jí)被稱為鋼級(jí),是每個(gè)特定鋼產(chǎn)品的名稱,是人們對(duì)鋼鐵的一種通用語言。在中國表達(dá)硬數(shù)字的方法通常由中文拼音字母,化學(xué)符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字的組合表示。
下面我們?cè)敿?xì)介紹合金鋼管材料中每種元素和符號(hào)的含義。
1.鋼材開頭的兩位數(shù)字表示鋼中碳含量,以平均碳含量的一部分表示,如40Cr。
2.鋼中的主要合金元素,除個(gè)別合金元素外,通常以百分比表示。當(dāng)平均合金含量<1.5%時(shí),鋼號(hào)
通常,只有元素符號(hào)被標(biāo)記,但內(nèi)容未被標(biāo)記。但在特殊情況下容易引起混淆。在元素符號(hào)之后,數(shù)字“1”也可以被標(biāo)記。
例如,“12CrMoV”和“12Cr1MoV”鋼的鉻含量在前者為0.4-0.6%,后者為0.9-1.2%,其余成分全部相同。
當(dāng)合金元素的平均含量≥1.5%,≥2.5%,≥3.5%等時(shí),應(yīng)在元素符號(hào)后標(biāo)注含量,可表示為2,3
,4 ...等等。例如18Cr2Ni4WA。
3.釩V,鈦Ti和鋁AL在鋼中硼B(yǎng),稀土稀土和其他合金元素都是合金元素。 雖然含量很低,但仍應(yīng)在鋼材中。
標(biāo)出。 例如,20MnVB鋼中釩含量為0.07-0.12%,硼含量為0.001-0.005%。
4,應(yīng)在鋼號(hào)“A”的末端添加優(yōu)質(zhì)鋼材,以區(qū)別于普通優(yōu)質(zhì)鋼材。
5,特殊用途合金結(jié)構(gòu)鋼,鋼冠(或后綴)代表使用鋼符號(hào)。 例如,專門用于鉚釘?shù)?0CrMnSi鋼,
鋼號(hào)是ML30CrMnSi。
6.對(duì)于低合金高強(qiáng)度鋼的專業(yè)使用,終應(yīng)在鋼號(hào)上標(biāo)明。 例如,16Mn鋼,橋梁的特殊鋼是“16Mnq”蒸汽
車梁的特殊鋼種為“16MnL”,壓力容器用特種鋼為“16MnR”。
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