近年來,隨著各行業對能源的依賴度不(bú)斷提高,電、油、天然氣的需求快速增(zēng)長,超(chāo)臨界電站鍋爐、高含 H2S 油氣田開采等項目(mù)迅速發展,帶動了對(duì)高性能(néng)不鏽鋼管(guǎn)的巨(jù)大市場需(xū)求。然(rán)而,長期以來,這些產品(pǐn)被國外廠家高價壟斷,使這(zhè)些項目的建(jiàn)設不得不付出大量的外匯。
2006年以(yǐ)來(lái),我國浙江(jiāng)久立特材科技公司通過消化、吸收國外技術,並進行了大量的(de)工藝研究和實踐,使得這些高性能鋼管(guǎn)熱成型(xíng)工藝得到突破(pò),從而打破了國外壟(lǒng)斷局麵,大大降(jiàng)低了使用廠家的采購成本。既節約了大量外匯,又推動了國(guó)內高性能(néng)產品的廣泛應用。
超臨界電(diàn)站鍋爐、高含 H2S 油氣田開采所使用的不鏽鋼及合金鋼管,其合金含量高(gāo),熱加工性能較差。同時由於使用條件惡劣,對各(gè)項技術性能要求很高(gāo)。采用現在普遍采用的熱穿孔加冷軋方式生產這些材料的管子難度大,成本高,並且質量難以(yǐ)保證,不(bú)具備穩定生產的條件,難以具有競(jìng)爭力。針對(duì)這種情(qíng)況,久立特材(cái)科技公司研發(fā)了用熱擠壓和冷(lěng)軋工(gōng)藝生產 HR3C 無縫鋼管的新(xīn)工(gōng)藝。其中,熱(rè)擠壓由於其加工變形時金(jīn)屬承受三向壓應力作(zuò)用,特別適用於高合金含量的難變形金屬的成型,它有效地解決了高性(xìng)能不(bú)鏽(xiù)鋼(gāng)和高合金鋼管的熱(rè)加工瓶頸。另一方麵,通過冷軋加工改善管材表(biǎo)麵(miàn)質量和尺寸精度,可以確保材料在特殊環境中使用(yòng)時安全性更高。HR3C 是在 TP310 基礎(chǔ)上添加Nb、N而改進的耐熱鋼(gāng),產品持久強度(dù)高,組織穩(wěn)定性好,具有較高的高溫強度和持久強度,以及(jí)較(jiào)高(gāo)的抗高(gāo)溫蒸汽腐蝕性能,管材專用於超臨界燃(rán)煤鍋爐的過熱器和再熱器受熱麵。
他們采用的工(gōng)藝步驟如下:(1)管坯經過清(qīng)洗,確保加熱(rè)前表麵無油汙和(hé)贓物;(2)管坯經過三步加熱,先環形爐預熱,再經過兩次感應爐加熱。預熱(rè)溫度為 850~900℃,一次感應加熱(rè)溫度為1170℃,二次感應加(jiā)熱溫度為1210℃。擠壓采用玻璃潤滑劑潤滑;擠(jǐ)壓出(chū)口速度控製不超過 5 m/s;擠壓產生徑(jìng)向和環向壓縮和軸向(xiàng)延伸變形,變形量達到90%。(4)冷軋:擠壓管經過(guò)一道次冷軋成品以提高表(biǎo)麵質量和尺寸精度。冷軋采用環孔型、長行程兩輥軋機軋製,孔(kǒng)型(xíng)曲線采(cǎi)用適合(hé)特殊材料大變形高精度軋製的雙曲線。(5)熱處理:成品固溶是在熱加工基礎上調整產品(pǐn)性能的關鍵工序,固溶處理在連(lián)續輥底式爐中(zhōng)進行,用天(tiān)然氣作為燃(rán)燒介質,爐內設置還原性氣氛,溫度連續監控調節,出爐(lú)水冷。固溶溫度為 1220℃,保溫時間約(yuē) 30 min。
該公司采用這種工藝生產的 HR3C無縫鋼管,產品尺寸精度高,表麵質量好,產品性能穩定,組(zǔ)織均勻,常(cháng)溫及高溫強度等性能指標均遠遠高於標準規定(dìng)GB5310。(室溫下抗拉強度685MPa;延伸率49%;硬度86.8HRB;700oC下,抗拉強度455MPa;延伸率(lǜ)45%。)他們的工作表明,該工藝適用於高合金特殊(shū)難變(biàn)形材料的成型,具有推廣價值。
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