S32750双相不锈钢

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S32750超级双相不锈钢无缝管热挤压工艺研究

S32750超级双相不锈钢无缝管热挤压工艺研究

来源:双相不锈钢发布:2020-06-02 22:47:50类别:双相钢性能

本文阐述了超级双相不锈钢S32750无缝管的挤压过程。通过控制预热温度、感应加热温度、扩孔和挤压参数,确保成品性能及表面质量,完全满足标准要求,挤压状态可以直接供货。

1概述

双相不锈钢系不锈钢是既有奥氏体又有铁素体组织结构且两相独立存在并含量较大的一类不锈钢。第三代双相不锈钢又称为超级双相不锈钢PRECr%+3.3×(Mo+0.5W%+16×N%=40

S32750022Cr25Ni7Mo4N)是一种典型的超级双相不锈钢,钢中CrMoN含量高,具有良好的耐点蚀、缝隙腐蚀性能。适用于石油化工、炼油、真空制盐、烟气脱硫等腐蚀环境更为苛刻的领域。

S32750022Cr25Ni7Mo4N)超级双相不锈钢热加工塑性低,热变形抗力高。本文主要研究了太钢SMS-MEER6000t挤压机热挤压工艺,针对钢种材料特性,主要研究内容为预热热处理制度、扩孔变形量、感应加热制度、挤压变形量、冷却制度及热挤压管坯性能。

2实验

2.1实验材料

材料采用电炉+AOD+LF炉冶炼,径锻后车光至219mmS32750的主要成分见表1

2.2实验流程

管坯准备一环形炉预热→一次感应加热→扩孔→二次感应加热→挤压→冷却

2.3实验方法

挤压设备为6000t卧式挤压机。根据成品管尺寸要求,挤压筒选择为230mm,挤压针为75mm,挤压模为89mm,成品钢管规格为89×7mm。此规格挤压机的最大安全负荷为38MN。同时准备了挤压双相不锈钢专用玻璃粉润滑垫和玻璃粉。挤压过程示意图见图1

2.3.1坯料准备

2.3.2环形炉预热

双相钢预热是热挤压的首要关键环节,陆世英的研究表明,双相不锈钢的δ相在850℃会大量析出。为避免δ相的大量析出,采用750±10℃保温3h,保证坯料内外温度均匀,头尾、内外温差在20℃以内。

2.3.2感应加热

超级双相不锈钢的热加工温度控制很重要。温度偏低,铁素体塑性不良首先开裂;温度过高,铁素体相塑性高但强度低,又极易引起该相的撕裂。因此,挤压过程采用了1100~1120℃的热加工温度。

2.3.3扩孔

2.3.4挤压

挤压比(挤压前后面积比)是挤压过程的一个主要参数,挤压力与挤压比成线性关系增加,结合S32750022Cr25Ni7Mo4N)超级双相不锈钢的高温强度和塑性,选择15~20的挤压比,挤压力范围在25003000t之间。

2.3.5冷却

S32750022Cr25Ni7Mo4N)超级双相不锈钢需快速冷却以避免有害相析出。采用挤压后快速入水冷却,经金相组织观察,无有害相析出。

3实验结果

在该热挤压工艺下,S32750完成挤压,表面质量良好。

3.1力学性能

取钢管头尾进行拉伸试验,执行ASTM A370标准,试验结果见表7

3.2相比例分析

针对不同的成分设计,随铁素体增加强度增加,随奥氏体增加而韧性增加,强度降低。然而对同一钢种而言,相比例对力学性能的影响无明显的变化。

对挤压管的金相分析表明,铁素体与奥氏体相呈条带状分布,铁素体相所占比例为49.52%,且晶界纯净无析出,满足ASME标准规范要求。

3.3硬度试验

在钢管上取界面硬度试样,进行全壁厚洛氏硬度试验,标准要求不大于32HRC,硬度试验结果如表8

3.4腐蚀性能试验

按照ASTMA923C法进行腐蚀率性能评价,腐蚀介质为6%FeCl3的溶液,试验温度40℃。试验结果见表9

4结论

1S32750022Cr25Ni7Mo4N)超级双相不锈钢δ相有害相析出区间为800

~1020℃,预热采用750℃,2.75h,无有害相析出,温度均匀。

2)热加工温度1100~1120℃,扩延系数1.056、挤压比19.9热挤压,表面质量良好。

3)挤压后快速人水冷却,组织良好。

4)热挤压状态性能满足标准要求,可以直接交货。

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