1. 热处理方法
·钢的热处理工艺曲线如图示:热处理所以能提高和改善钢的性能是在于加热,保温和冷却过程中,钢的组织发生了改变,如果某种金属在热处理过程中不存在组织结构的变化,就不可能运用热处理方法改善和提高其性能。
·无缝钢管热处理一般有:退火、正火、淬火和回火。
·退火:将钢管加热到一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却下来,获得接近平衡状态的组织,这种热处理工艺称退火。
目的:(1) 降低硬度、提高塑性、改善加工性能。
(2) 消除内应力、隐定钢管尺寸、防止变形和开裂。
(3) 细化晶粒、改善组织、提高无缝钢管的力学性能。
·正火:是将无缝钢管加热到“相变”温度以上30~50℃,保温一定时间,出炉后,在空气中冷却的一种热处理工艺。
目的:由于正火的冷却速度比退火快,一般获得的组织较细,强度、硬度比退火高一些,特别是锅炉管用无缝钢管,常作为最终热处理,所以要求终轧出口温度不低于正火要求的温度。
·淬火:钢的淬火是将无缝钢管加热至“相变”温度以上的给定温度,保温一定时间,然后快速冷却的一种热处理工艺。
目的:是为了获得马氏体,以便在适当温度回火后,获得所需力学性能,如油井管中钻杆焊缝热处理常用这一热处理工艺。
·回火:是将无缝钢管加热到727℃(奥氏体向珠光体转变温度)以下的某一温度,经适当保温后,冷到室温的热处理工艺。
目的:(1) 获得钢管(或工件)所需的组织和性能。
(2) 消除淬火内应力。
(3) 稳定工件尺寸。
低温回火150~250℃,中温回火350~500℃,高温回火500~650℃
2. 高压锅炉管的热处理工艺
GB5310
牌 号 |
正火℃ |
回火℃ |
金相组织 |
晶粒度 |
非金属夹杂物 |
20G |
900—930 |
|
铁素体+珠光体 |
7—8 |
1 |
25MnG |
900—930 |
|
铁素体+珠光体 |
7—8 |
1 |
15MoG |
910—940 |
720 |
铁素体+珠光体 |
7—8 |
1 |
20MoG |
910—940 |
640—700 |
铁素体+珠光体+少量贝氏体 |
8 |
1 |
15CrMoG |
930—960 |
680—720 |
铁素体+珠光体 |
8 |
1 |
12Cr2MoG |
900—960 |
700—750 |
铁素体+贝氏体+珠光体 |
7 |
1 |
12Cr1MovG |
980—1020 |
720—760 |
铁素体+贝氏体+珠光体 |
7 |
1 |
12Cr2MowVTiB |
1000—1035 |
760—790 |
回火贝氏体 |
8 |
1 |
10CrqMo1VNb |
1040—1060 |
770—790 |
回火索氏体 |
6—7 |
1 |
·高压锅炉管在交货时已经对钢管的全长进行按以上规范的热处理。
·当热轧20G、25MnG、15MoG、20MoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12Cr1MovG钢管的终轧温度在规定的正火范围内时,可以热轧代替正火。
ASME标准
牌 号 |
正火℃ |
回火℃ |
金相组织 |
晶粒度 |
非金属夹杂物 |
SA—192 |
900—930 |
|
铁素体+珠光体 |
8 |
1 |
SA—106B |
900—930 |
|
铁素体+珠光体 |
7—8 |
1 |
SA 210C |
900—930 |
|
铁素体+珠光体 |
7—8 |
1 |
SA—209Tla |
900—950 |
650—700 |
铁素体+珠光体+少量贝氏体 |
8 |
1 |
SA—213Tl2 |
930—960 |
680—720 |
铁素体+珠光体 |
8 |
1 |
SA—213T22 |
900—960 |
700—750 |
铁素体+贝氏体+珠光体 |
7 |
1 |
SA—213T91 |
1040—1060 |
770—790 |
回火索氏体 |
6—7 |
1 |
DIN标准
牌 号 |
正火℃ |
回火℃ |
金相组织 |
晶粒度 |
非金属夹杂物 |
St35.8 |
900—930 |
|
铁素体+珠光体 |
8 |
1 |
St45.8 |
870—900 |
|
铁素体+珠光体 |
8 |
1 |
15Mo3 |
910—940 |
720 |
铁素体+珠光体 |
7—8 |
1 |
13CrMo44 |
910—940 |
660—730 |
铁素体+珠光体 |
8 |
1 |
10CrMo910 |
900—960 |
700—750 |
铁素体+贝氏体+珠光体 |
7 |
1 |
12Cr1MoV |
980—1020 |
720—760 |
铁素体+贝氏体+珠光体 |
7 |
1 |
·高压锅炉管室温力学性能:
材料牌号 |
抗拉强度δb Mpa |
屈服点δs Mpa |
伸长率
δ5 |
冲击功
AKV J |
GB |
20G |
410—550 |
≥245 |
≥24 |
≥35 |
25MnG |
≥485 |
≥275 |
≥20 |
≥35 |
15MoG |
450—600 |
≥270 |
≥22 |
≥35 |
20MoG |
≥415 |
≥220 |
≥22 |
≥35 |
15CrMoG |
440—640 |
≥235 |
≥21 |
≥35 |
12Cr2MoG |
450—600 |
≥280 |
≥20 |
≥35 |
12Cr1MoVG |
470—640 |
≥255 |
≥21 |
≥35 |
12Cr2MoWVTiB |
540—735 |
≥345 |
≥18 |
≥35 |
10CrqMolvNb |
≥585 |
≥415 |
≥20 |
≥35 |
ASME |
SA—192 |
Ksi |
Mpa |
ksi |
Mpa |
≥35 |
查标准 |
≥47 |
325 |
≥26 |
180 |
SA—106B |
≥60 |
415 |
≥35 |
240 |
查标准 |
查标准 |
SA—210C |
≥70 |
485 |
≥40 |
275 |
查标准 |
查标准 |
SA—209T1a |
≥60 |
415 |
≥32 |
220 |
查标准 |
查标准 |
SA—213T12 |
≥60 |
415 |
≥32 |
220 |
查标准 |
查标准 |
SA—213T22 |
≥60 |
415 |
≥32 |
220 |
查标准 |
查标准 |
SA—213T91 |
≥85 |
585 |
≥60 |
415 |
查标准 |
查标准 |
DIN |
St35.8 |
360—480 |
S≤16mm |
S≥16mm |
≥25 |
查标准 |
≥235 |
≥225 |
St45.8 |
410—530 |
≥255 |
≥245 |
≥21 |
查标准 |
15Mo3 |
450—600 |
≥270 |
≥270 |
≥22 |
查标准 |
13CrMo44 |
440—590 |
≥290 |
≥290 |
≥22 |
查标准 |
10CrM910 |
450—600 |
≥280 |
≥280 |
≥20 |
查标准 |
14MoV63 |
460—610 |
≥320 |
≥320 |
≥20 |
查标准 |
12Cr1MoV |
470—640 |
≥255 |
≥255 |
≥21 |
查标准 |
|