哈氏合金C276無縫管加工的注意事項(xiàng)和熱處理要點(diǎn)

國內(nèi)大多企業(yè)從國外進(jìn)口哈氏合金C276板材,通過焊接做成管材及各種容器而使用,無縫管一直依賴國外。眾所周知,鎳基合金在焊接過程中,容易產(chǎn)生敏化行為而導(dǎo)致器件的抗腐蝕性能降低。長期以來,大多數(shù)研究人員針對(duì)C276合金的焊接性能、焊后熱處理及其對(duì)耐腐蝕性能的影響進(jìn)行了大量的研究。近些年來,國內(nèi)也開始了無縫管的加工探索。
哈氏合金C276具有合金化程度高(特別是鉬含量很高,加工硬化嚴(yán)重),冶煉困難,容易產(chǎn)生缺陷等特點(diǎn)。同時(shí)由于該合金變形抗力大,其高溫變形抗力高達(dá)300MPa以上,熱加工過程困難,且易出現(xiàn)加工裂紋,因此采用常規(guī)的穿孔工藝制造無縫管材基本上是不太可能的。
阿斯米合金認(rèn)為哈氏合金C276有以下注意點(diǎn):
1、先了解哈氏合金C276的組織特性。Ni-Cr-Mo系合金在眾多領(lǐng)域展示了優(yōu)異的耐腐蝕性能,其理論基礎(chǔ)來自控制相的析出秩序、影響組織長期穩(wěn)定性和力學(xué)性能的合金相變熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)。因此,要想通過制定合理的熱加工和熱處理工藝獲得良好的組織,進(jìn)而提高哈氏合金C276的使用性能,就需要掌握哈氏合金C276相析規(guī)律。
隨著液態(tài)金屬溫度的降低,液相逐漸向固相轉(zhuǎn)變,其凝固范圍大約在1350~1380℃,溫度繼續(xù)降低到1160℃左右時(shí),奧氏體組織開始產(chǎn)生第二相,如碳化物和σ相。當(dāng)這些第二相出現(xiàn)時(shí),就可能會(huì)影響到該合金的熱加工性能和使用性能(如晶間腐蝕)。因此,不管在加熱過程中還是在使用過程中,都應(yīng)盡量避免有害相析出,以改善合金的使用性能、減少設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用,提高設(shè)備的服役壽命。
因此,哈氏合金C276無縫管制造過程中,一旦產(chǎn)生第二相,就必須采用相應(yīng)的熱處理將其溶解,確保合金組織的穩(wěn)定性及產(chǎn)品的使用性能。試驗(yàn)結(jié)果表明,哈氏合金C276在1100℃以上固溶時(shí),第二相會(huì)逐漸消失,但是仍殘留少量第二相,而固溶溫度在1170°C以上時(shí),第二相基本上完全固溶到奧氏體基體中。

2、哈氏合金C276無縫管成形工藝。哈氏合金C276無縫鋼管的整個(gè)開發(fā)制造流程可以簡(jiǎn)化為:鑄錠冶煉→鍛造坯→管胚加工→熱擠成型→冷軋成形→固溶處理→酸洗→檢驗(yàn)→成品。合金坯采用VIM+ESR 雙聯(lián)工藝冶煉。
擠壓用坯經(jīng)剝皮機(jī)剝皮后,消除了鍛、軋圓鋼表面的缺陷(氧化皮、裂紋等),阿斯米合金認(rèn)為,這道工序是哈氏合金C276無縫管成品率的有力保障。然后,根據(jù)實(shí)際要求將長鋼坯進(jìn)行分段、鉆孔、端面加工,并進(jìn)行尺寸公差和表面質(zhì)量檢查。管坯在加熱前,應(yīng)進(jìn)入連續(xù)脫脂清洗裝置進(jìn)行清洗和脫脂,清除管坯內(nèi)、外表面上的油脂和污物,防止管坯在預(yù)熱爐加熱過程中被污染,確保管坯質(zhì)量。將清洗后的管坯送入環(huán)形預(yù)熱爐中進(jìn)行預(yù)熱后,再送入感應(yīng)爐中進(jìn)行加熱,并在立式擴(kuò)孔擠壓機(jī)上進(jìn)行擴(kuò)孔。最后,將感應(yīng)加熱的擴(kuò)孔管坯送入擠壓機(jī)進(jìn)行熱擠壓,得到組織致密、性能均勻的擠壓荒管,從而避免斜軋穿孔荒管內(nèi)、外表面容易開裂、折疊等質(zhì)量缺陷。擠壓荒管在周期式冷軋管機(jī)上完成冷軋變形,經(jīng)過多道次冷軋,最終軋制出哈氏合金C276無縫管成品。
