无缝管的退火工艺

发布时间：2016年7月15日   |   阅读次数： 70

无缝管的退火工艺
12Cr1MoVG合金无缝管管坯在最终热处理后，组织已完全转变为具有马氏体位向的回火组织，并具有良好的强度及塑韧性。在某些区域，相邻的回火组织周围有一些“隐形”晶界，将该视场划分为几个较大区域，这也就是导致最终热处理后晶粒粗大及混晶的原因所在。这些“隐形”晶界是在组织发生非扩散型转变时保留了原有组织的晶界。换而言之，在无缝管坯最终热处理前，就具有组织晶粒粗大及混晶这一严重缺陷。
从整体宏观制造工艺特点分析，该材料合金无缝管坯在热处理前具备形成粗大晶粒的条件。
(1)熔炼浇注过程具有温度较高且模冷时间较长的特点，导致铸锭本身内部晶粒较粗大。
(2)在挤压成形方面，由于其变形特点，决定了成形后无缝管坯内部晶粒粗大。再加上P91无缝合金管钢种具有很强的组织遗传特性，导致最终热处理前无缝管坯内部组织晶粒粗大及混晶现象。
因此，仅凭借最终热处理很难消除这一顽固现象，就需要在退火这一关键环节改善无缝管坯内部组织晶粒。在不断试验的基础上，逐步摸索并最终制订了合理的退火工艺。
第一阶段：采取高温加热，进行完全退火。
根据试验结果及分析，前期制定的退火工艺只能起到消除应力及扩氢的效果，并不能起到改善粗大晶粒的作用。因此，在原有退火工艺的基础上，增加T一步高温加热，即在700一770℃与600--670℃阶段式退火中间增加了920-1070℃高温加热，从而达到在最终热处理前重新奥氏体化，以消除无缝管坯前期遗留的组织缺陷。
采取高温退火工艺后，晶粒度有所改善，但该工艺在执行过程中耗能、耗时较长，天然气的用量基本是原工艺的一倍，执行时间是原工艺的两倍。
第二阶段：结合挤压制造特点，利用余温进行完全退火。
为了进一步优化工艺，结合实际生产，从源头上杜绝缺陷组织的产生，切断粗大及混晶现象的遗传，利用余温进行完全退火。
该工艺关键点在于将挤压无缝管坯奥氏体化温度与挤压温度相结合，挤压后立即入炉炉冷，代替原工序的空冷，并且提高了退火温度，从而使无缝管坯利用挤压余温充分奥氏体化，并且通过炉冷到较高温度(730一790℃)，使得奥氏体完全转变为平衡组织，从而消除组织遗传现象。
另外，改变退火工艺后的无缝管坯晶粒度也得到了改善，选取10支具有代表性的无缝管坯为例。
由以上结果可以看出，晶粒度能够保证一次合格，混晶现象得到了极大的改善，高温的组织遗传现象得到了有效控制。
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