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    無縫鋼管熱擴處理缺陷及其預防

         無縫鋼管熱擴處理分為整體熱擴處理、表面熱擴處理和化學熱處理。無縫鋼管熱擴處理一般采用整體熱擴處理。一般都經過加熱、保溫、冷卻等基本過程,這些過程中都有可能產生缺陷。

          無縫鋼管的熱處理缺陷主要包括鋼管組織性能不合格、尺寸超標以及表面裂紋、擦傷、嚴重氧化、脫碳、過熱、過燒等。

    無縫鋼管的熱擴處理工藝特點:

         第一道工序是加熱:一種是臨界點Ac1或者Ac3以下的加熱;另一種是臨界點Ac1或者Ac3以上的加熱。第一種主要是穩定無縫鋼管的組織和消除無縫鋼管的殘余應力,第二種主要是將鋼奧氏體化。

         第二道工序是保溫:目的是均勻無縫鋼管的加熱溫度,以得到合理的加熱組織。

         第三道工序是冷卻:冷卻過程是無縫鋼管熱處理的關鍵工序,他決定無縫鋼管在冷卻后的金相組織和力學性能。在實際生產過程中所采用的無縫鋼管冷卻方式是多種多樣的。經常采用的冷卻方式有爐冷、空冷、油冷、聚合物冷、水冷。

        根據不同的無縫鋼管加熱溫度,結合不同的無縫鋼管冷卻速度,分為正火、退火、回火、淬火及其他工藝。

        正火:細化奧氏體晶粒,均勻內部組織和改變殘余應力狀態,提高無縫鋼管的綜合性能。減輕無縫鋼管在變形過程中所形成的帶狀組織和混晶(但是不能消除因鋼中的偏析和夾雜物等造成的帶狀組織);消除過共析鋼中的網狀碳化物,有利于球化退火;用作中碳鋼及合金結構無縫鋼管淬火前的預處理,以細化晶粒使組織均勻,減少淬火工序所產生的無縫鋼管缺陷;對于低碳鋼和低合金鋼無縫鋼管用以替代退火,改善無縫鋼管的切削性能;也可以作為要求不高的普通無縫鋼管的最終熱處理。

         退火:分為再結晶退火、完全退火、等溫退火、球化退火和消除殘余應力退火。一般高碳、低合金和合金鋼無縫鋼管,需要通過退火降低其硬度和強度,提高塑性,消除內應力和組織不均,細化結晶組織,以利于無縫鋼管的機加工和為無縫鋼管的最終熱處理奠定基礎。

         回火;一般分為低溫回火(150-250°C)、中溫回火(350-500°C)、和高溫回火(500-650°C)。提高無縫鋼管的塑性和韌性;使無縫鋼管獲得良好的綜合力學性能,降低或者消除無縫鋼管在淬火時所產生的殘余應力以及穩定無縫鋼管尺寸,使鋼管在使用過程中不發生變化;鼗鹨话悴捎每绽,為防止無縫鋼管重新產生內應力,應該緩慢冷卻;對于高溫回火脆性的無縫鋼管,回火后應采用快速冷卻,如油冷。

          淬火:將金屬材料加熱到奧氏體Ac3線以上30-50°C,保溫一段時間后使無縫鋼管快速冷卻而得到馬氏或者貝氏體的工藝過程。無縫鋼管淬火后會產生熱應力和組織應力,一般可通過回火消除和改善。淬火和回火結合(調質)能使鋼材的綜合性能得到大幅提高。

        其他工藝還有,固溶處理和保護氣體熱處理等。

    熱處理缺陷及其預防

        無縫鋼管組織性能不合格:無縫鋼管奧氏體化之后,根據其不同的碳含量和不同的冷卻速度,可以得到珠光體組織、貝氏體組織、馬氏體組織。如果熱擴處理工藝控制不當就可能產生魏氏組織。魏氏組織是一種過熱組織。對無縫鋼管的綜合性能有不良影響(該組織在高溫持久性能方面比較優異),會使無縫鋼管常溫強度降低、脆性增加。較輕的魏氏組織可以采用適當溫度的正火來消除,而程度較重的魏氏組織可以用二次正火來消除。第一次正火溫度 較高,第二次正火溫度較低。同時還起到細化晶粒的作用。
         過冷奧氏體轉變曲線(TTT)和過冷奧氏體連續冷卻轉變曲線(CCT)是制定熱處理冷卻速度的重要依據。
    無縫鋼管尺寸不合格 
         無縫鋼管經熱處理后,在某些情況下其尺寸會發生明顯變化而出現超差,包括無縫鋼管的外徑、橢圓度以及彎曲度的變化。一般發生在 淬火工藝時。常;鼗鸸ば蚝笤鲈O定徑工序。無縫鋼管的橢圓度變化通常發生在無縫鋼管的端部,主要是因為大口徑薄壁無縫管在進行長時間的加熱時,因無縫管端“燒塌”造成的。
          一般來講,無縫鋼管的彎曲可以通過矯直機進行矯正。當彎曲度很大時,會造成無縫鋼管在運輸上的困難,在矯直時無縫鋼管會會產生很大的矯直應力。會嚴重降

       低無縫鋼管的抗擠毀性能和耐腐蝕性能等。更有甚者,無縫鋼管在矯直過程中發生矯裂或者矯斷。

       無縫鋼管的表面裂紋

       在無縫鋼管的熱處理過程中,過大的溫度應力會使無縫鋼管產生表面裂紋。無縫鋼管表面裂紋主要是因加熱速度或冷卻速度過快而造成。高合金厚壁無縫管加熱時,如果加熱爐溫度過高,無縫鋼管進入爐內遭遇較快的快速加熱,此時容易產生較大的溫度應力,趨向開裂。為了減輕無縫鋼管的熱處理裂紋,一方面要根據鋼種制定不同的加熱制度,選用合適的淬火介質。另一方面應該盡快對淬火的無縫鋼管進行回火或者退火以消除殘余應力。

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