P22高压锅炉管热处理工艺优化研究

规格为Φ325 mm×10 mm的P22高压锅炉管经正火+回火热处理后,由于壁厚较薄,冷却速度较快导致硬度值超出标准上限.通过试验研究,提出一种"正火后缓冷+空冷+回火"热处理新工艺.控制正火后冷却速度,P22钢管热处理后得到铁素体+珠光体为主的显微组织,是保证其具有良好综合力学性能的关键.     

无缝钢管热轧后控冷工艺的组织性能数值模拟

 为了实现无缝钢管生产工艺流程中定(减)径之后矫直之前的控制冷却,采用数值模拟方法研究了20号钢管轧后冷却过程的组织力学性能变化规律。首先采用试验方法测定钢探头在不同冷却介质条件下的温度变化曲线,根据反传热法基本原理计算得出钢探头冷却过程中表面换热系数与工件温度的关系。然后,采用有限差分法建立了钢管冷却过程中的温度场、组织相变及力能性能预测系统,分析了不同冷却工艺条件下钢管的组织状态与力学性能。最后,进行钢管空冷过程的试验分析,测定了不同时刻的温度数据和冷态钢管的力学性能,其计算结果与实测数据吻合良好。该研究结果可为实现无缝钢管控制冷却提供基础性数据。     

冷却速度对无缝钢管热处理组织及性能的影响

文章通过对出热处理炉后的钢管采用空冷和水冷的对比试验,研究了冷却速度对钢管组织结构及力学性能的影响。试验结果表明,加快钢管的冷却速度能够增加相变时的形核率、抑制析出相的聚集和长大,从而达到细化晶粒、改善组织、提高力学性能的目的。     

正火冷却工艺对特厚低合金结构钢板组织性能的影响

通过现场试验,发现厚钢板在经过正火处理后采用空冷、适当加速冷却、强冷三种冷却方式获得的组织性能各不相同。在没有特殊成分要求的低合金结构钢生产中,采用正火冷却工艺获得的力学性能能够完全满足标准要求。当钢的碳当量较低或受限时,空冷强度可能达不到标准要求,适当的加速冷却可以改善组织和性能,而强冷会加剧组织的不均匀性。本文结合某厚板厂现场试验情况,论述了正火冷却制度对组织性能的影响,阐述了正火+适当加速冷却工艺的合理性、可行性以及在特定条件下对正火工艺的辅助作用,对低碳当量、高强度正火大厚度钢板的开发具有重要意义。     

中厚钢板正火炉后控制冷却装置的设计与应用

正火后采取控制冷却是提高正火钢板力学性能的重要手段。从中厚板正火后的控制冷却装置的设备构成和功能角度,详细说明了控制冷却系统在满足控制冷却的速度控制、板形控制上的设备设计特点。正火控制冷却系统达到了6～80mm钢板的冷却速度范围在2—20℃／s,冷却后钢板板形平直,30mm以上厚度钢板的性能合格率达到98％以上。该生产设备运行经济、可靠。     

正火后控冷工艺在厚规格船板开发中的应用

 采用正火工艺与控制冷却相结合的“正火控冷工艺”,奥氏体化温度与一般正火温度相同,正火后进行水冷,得到更细小的铁素体+珠光体组织。针对120mm E36船板钢的开发进行了试验研究,正火后利用淬火机“弱水冷”模式进行水冷,终冷温度600~650℃。与传统正火后空冷相比,塑性未降低,强度提高约15MPa,低温韧性良好,特别是心部-60℃冲击功大于100J,获得了更为细小均匀的铁素体+珠光体组织,各项性能满足E36船板标准要求,对特厚船板的开发具有重要意义。     

12Cr1MoVG无缝钢管步进炉热处理工艺研究

12Cr1MoVG是合金钢高压锅炉管的代表品种,也是通常热处理时性能波动最大,最难以控制的品种。通过在攀成钢钢管总厂508机组步进式加热炉对12Cr1MoVG无缝钢管进行正火+回火、淬火+回火热处理工艺研究,12Cr1MoVG无缝钢管在步进炉热处理取得成功,各项力学性能指标满足标准要求。     

冷却速度对TC2钛合金板材β淬火组织的影响

通过水淬+空冷复合的方式,实现了在一个试样上淬火的冷却速度从水淬到空冷的不同,进而研究了冷却速度对TC2钛合金板材β淬火组织的影响。结果表明,β淬火时冷却速度不同,使得淬火后合金的金相组织存在较大的差别,进而对成品板材的组织产生影响。TC2合金板在热轧过程中获得了球状-纤维状的混合显微组织,水淬+空冷复合试样的水淬部分均发生马氏体转变,但转变的进程有所不同,水淬+空冷复合试样的空冷部分均为片状组织,随着冷却速度的降低,α片丛明显长大,α片宽度变大。淬火的延迟会导致板材显微组织不均匀。     

P110级石油套管淬火组织形态对残余应力的影响

以降低P110级石油套管淬火冷却过程中的热应力和组织应力为目的,提出了水淬+空冷和水淬+空冷+水淬两种冷却方式。利用逐层钻孔法测试了不同工艺下的残余应力,分析了淬火组织特征和残余应力对裂纹产生和扩展的影响。结果表明:直接淬火工艺的淬火组织为板条马氏体和孪晶马氏体共存,且孪晶马氏体的含量较多。水淬+空冷和水淬+空冷+水淬两种工艺的淬火组织为板条马氏体、下贝氏体和不同程度的残余奥氏体,水淬+空冷+水淬工艺中还有少量孪晶马氏体。水淬+空冷、水淬+空冷+水淬两种冷却方式和直接淬火工艺相比,钢管内的切向和轴向残余应力均减小,从而易减小钢管的变形,以及降低和缓解了钢管内微裂纹的产生和扩展趋势。     

34CrMo4/1中厚壁蓄能器用管轧制弯曲原因分析

阐述了钢种为34CrMo4/1蓄能器用无缝管热轧后在冷床上弯曲的原因。通过分析该钢种的化学成分、金相组织,发现钢管弯曲是由于组织不均所产生的组织应力引起的。经过对比弯管和正常管的CCT曲线,发现Cr和Mo元素的微量变化对中厚壁钢管空冷组织有严重的影响。研究证实适当减少或增加Cr、Mo元素质量分数, CCT曲线向左或向右移动,钢管空冷组织完全避开贝氏体区不发生贝氏体相变或稳定进入贝氏体区,使组织均匀以消除或减小组织应力,均可以避免钢管在大冷床上弯曲。     

超低碳不锈钢HR-1挤压管试制工艺研讨

超低碳奥氏体不锈钢00Cr17Ni14M02（HR-1）具有较高的附加值,钢管公司挤压车间首次试制HR-1小规格厚壁管,通过挤压＋冷拔两次试制的研究,最终生产出了符合标准的HR-1挤压无缝管,并为今后生产同类小规格厚壁管积累了宝贵的生产经验。     

正火控冷工艺对Q460C钢板组织和性能的影响

采用正火控冷试验研究Q460C钢板的生产工艺,结合力学试验和金相组织研究正火控冷工艺对Q460C钢板组织和性能的影响,结果表明:钢板强度随水冷速度的增加和终冷温度的降低而增加,当冷却速度<3℃/s,对钢板的强度值基本没有影响;当冷却速度>3℃/s,钢板的强度值随冷速升高而提高;正火温度<920℃时,0℃冲击性能随温度的升高而增加,正火温度>920℃时,冲击性能逐渐恶化。     

正火控冷工艺对Q370QE钢板组织和性能的影响

采用正火控冷试验研究Q370q E钢板的生产工艺,结合力学试验和金相组织研究正火控冷工艺对Q370q E钢板组织和性能的影响,结果表明:钢板强度随冷却速度的增加和终冷温度的降低而增加,当冷却速率在8℃/s~14℃/s时,终冷温度在600℃~660℃之间,屈服强度增加约10 MPa~50 MPa,抗拉强度增加约0 MPa~20 MPa,组织为细化的铁素体和珠光体,满足桥梁钢所需的力学性能、冲击性能和焊接性能。     

舵杆用Q345D钢热处理工艺对组织和性能的影响

试验研究了Q345D级钢(%:0.18C、0.41Si、1.34Mn、0.05Nb、0.08V、0.024A1)Φ280 mm锻材淬-回火处理和正火处理后的组织和性能。结果表明,经890℃空冷200 s,水冷+570℃回火后的钢抗拉强度R_m≥630MPa,屈服强度R_e≥455 MPa, -20℃冲击功A_KV 28～40 J;910℃空冷正火后R_m≥575 MPa, Re≥390 MPa, -20℃ A_KV42～59 J,均满足舵杆产品对力学性能的要求;淬-回火工件距表面30 mm的组织为回火索氏体+粒状贝氏体,中心组织为珠光体+少量粒状贝氏体,正火处理后工件表面与心部均为珠光体+铁素体组织。     

Chemistry and Process Optimization of V-Microalloyed N80-Class Seamless Casing Tube

The complex effects of different nitrogen (N) contents and thermal routines on the microstructure and mechanical properties of 33Mn2V steels for N80-Class seamless casing tube application were investigated using Gleeble simulation technique. The results showed that the N additions of 0.014%-0.021% in the steels for the in-line normalization process (ILNP) increased the strength while the toughness remained at a high level as compared with the steel with N content of 0.005%. It was also revealed that the N addition of 0.021% could enhance the performance combination of strength and toughness in the steels by using 700℃ as the cooling interrupted temperature (CIT) for the non in-line normalizing process (NILNP). It was further evidenced that the toughness was improved at expense of strength to some degree in all the steels by decreasing reheating temperature for the ILNP,while an increase of CIT for NILNP severely impaired the toughness and slightly improve the strength in the high-N steel with N content of 0.021%. This can be attributed to the dissolution and precipitation behavior of V(C,N). The optimization of V(C,N) precipitation could be achieved by enhancing N. The precipitation of V(C,N) in austenite was promoted by cooling to a certain temperature lower than the Ar1 for the ILNP. The V(C,N) particles formed in austenite contributed to grain refinement by the VN-induced nucleation of intragranular ferrite,but as a result the effect of precipitation on strengthening would become weaker due to a decrease of the precipitation of V in ferrite.     

高炉铸钢冷却壁最佳结构的传热学分析

采用通用有限元软件ANSYS计算了300 m3高炉铸钢冷却壁的温度场和应力场,数值分析铸钢冷却壁冷却水管内径、间距、壁体厚度、镶砖厚度以及冷却水流速对冷却壁热面最高温度和热应力的影响.导出了高炉铸钢冷却壁的初步优化结果:冷却水管间距200 mm,水管内径20 mm,壁体厚度为180 mm,镶砖厚度为70 mm,与之相匹配的冷却水流速为2.0 m/s.     

新型T23无缝钢管热处理工艺试验研究

分析研究了热处理工艺对新型T23无缝钢管组织性能的影响。结果表明,在试验温度范围内,随着奥氏体化温度提高,硬度总体缓慢增加,晶粒长大,奥氏体化温度升高到1 050℃、30 min时,晶粒度达到理想的7~7.5级;随回火温度升高,强度、硬度均缓慢下降,但在770℃温度以后,组织性能已趋于相对稳定。因此,最佳热处理工艺为:1 050℃保温30 min正火,770℃保温120 min回火,可得到最佳的综合性能与组织状态。     

P92无缝钢管内表面裂纹分析及工艺优化

采用斜轧穿孔工艺生产大口径P92铁素体耐热无缝钢管过程中,钢管内表面易产生细小裂纹。通过金相分析、高温相变计算和高温加热试验等研究表明,内表面裂纹产生的主要原因是：中心有通孔的P92管坯在坯料加热过程中,由于加热温度过高和在炉时间过长(即表面氧化脱碳加重),导致管坯通孔近内壁产生大量的高温δ-铁素体相,管坯在随后的斜轧穿孔中,裂纹在塑性较差的高温δ-铁素体处产生和扩展。根据内表面裂纹的产生机制,通过对P92钢管化学成分的铬当量、镍当量按Cr_eq<13%、Ni_eq>4%进行控制,坯料保温温度由原工艺的1220～1250℃降为1190～1220℃,对穿孔机轧辊转速、辊距和顶伸量参数优化等工艺改进措施,有效地解决了大口径P92无缝钢管内表面易产生裂纹的问题,提高了P92无缝钢管的成材率和生产效率。     

L360NB管线钢连续冷却转变(CCT)曲线的测定和冷却速度对组织的影响

用Gleeble-1500热模拟试验机测定了L360NB管线钢圆铸坯(/%:0.14C、0.32Si、0.14Mn、0.020Ti、0.010V、0.038Nb、0.040Al)的连续冷却转变(CCT)曲线,并用光学显微镜观察了0.1～50℃/s冷却速度的组织。结果表明,当冷却速度为0.1℃/s时,钢的组织主要为板条贝氏体和准多边形铁素体,有少量针状铁素体,当冷却速度≥1.0℃/s,准多边形铁素体减少,板条状贝氏体和针状铁素体增加;当冷却速度≥10℃/s时试样的组织主要为板条状贝氏体和针状铁素体,准多边形铁素体很少,在50℃/s时未观察到块状准多边形铁素体,说明Nb、V、Ti复合微合金化促进贝氏体形成。     

无缝管线管显微组织与抗HIC性能的关系

无缝管线管主要是用于油井或气井的井口附近输送高压油、气的无焊缝钢管。文章就无缝管线管的显微组织及带状组织对材料抗HIC性能的影响进行了试验、分析，并提出了提高材料抗HIC性能的途径。