12cr1movG合金管正火工艺：     

 

 

         12cr1movG合金管就已形成批量生产能力。目前可生产的规格大外径630mm、大壁厚60mm，今后可生产的规格将扩大到Φ630～711mm×60～80mm，常规生产的热处理工艺按GB5310-1995《高压锅炉用无缝钢管标准》执行。该标准规定：为保证大中直径厚壁12Cr1MoVG钢管的组织、性能合格，壁厚30～40mm的钢管，正火冷却时应进行强制冷却；壁厚大于40mm的钢管，需进行调质处理。由于12Cr1MoV钢中含合金元素V，使热处理对组织结构及热强性的影响趋于复杂化，而且热处理过程中各个环节也相互制约，因此，给其热处理工艺的研究带来了一定的难度。在实际生产中发现：厚壁12Cr1MoVG钢管的冲击韧性指标分散，稳定性较差（尤其是D/S较小时），其性能随热处理工艺波动的问题更加突出。如Φ219mm×29mm、Φ508mm×20mm、Φ194mm×30mm等规格钢管在正火后采用普通空冷（或风冷）的工艺处理时，其冲击指标高低不均，1组试样中冲击功值有的高达200J，有的仅几焦耳。但是对于壁厚大于40mm的钢管，若按标准要求采用调质工艺处理后，其强度指标常常偏高，甚至超过标准规定的上限，且伸长率等塑性指标较低，钢管的综合性能较差。因此，掌握正火后的冷却速度与钢的组织结构和性能变化间的关系，有助于在实际热处理时将冷却速度控制在合理的范围内，从而获得良好的综合性能。这就要求对不同规格的钢管热处理工艺进行优化。1.2优化热处理工艺的研究针对生产中出现的厚壁12Cr1MoVG钢管冲击指标不均，重点分析研究了12Cr1MoV钢的冷却转变特点及有关资料。结果表明：12Cr1MoV钢的奥氏体化温度和奥氏体化后的冷却速度对其组织结构均有较大的影响，其中正火后的冷却速度对其影响大，也为重要。特别是从发生转变开始到Bf点的冷却速度较关键，可以认为，通过750～500℃时，保持大于20℃/min的冷却速度能够得到具有良好蠕变强度性能的原始组织［1］。事实上，在实际生产中，尤其是对厚壁管而言，普通空气冷却很难达到这种冷却速度；若采用完全入水淬火，则强度指标会过高，且不是有效的解决办法。另外，在实验室进行正火后采取不同的冷却速度得到不同组织性能的试验，结果表明：厚壁12Cr1MoVG钢管具有良好的综合性能的佳组织是回火贝氏体（30%～40%）和铁素体+珠光体（60%～70%）［2］。因此，控制好正火后的钢管冷却速度，是优化热处理工艺的关键，也是获得良好的组织以及优良的综合性能的保证。将理论分析与生产实际相结合，对不同规格的12Cr1MoVG钢管制订了不同的正火冷却方式的热处理生产工艺：壁厚小于20mm的钢管，正火后一般采取空冷的热处理工艺；壁厚大于30mm的钢管，采用“水冷+空冷”的优化热处理工艺；壁厚20～30mm的钢管，根据外径/壁厚（D/S）的大小，选择风冷或“水冷+空冷”的正火工艺。“水冷+空冷”是从生产实践中总结出来的新工艺，同时也符合12Cr1MoV钢的冷却转变特点。所谓“水冷+空冷”是指水冷时不能使钢管冷透发生马氏体转变，而是使钢管经水冷到一定温度后出水再在空气中冷却。这样既可以满足钢管在750～500℃快速冷却的要求，又可获得部分贝氏体组织。实际生产时，为防止强度指标过高，正火钢管出炉后并不直接入水，需要等待一定时间才入水冷却，等待和冷却的时间主要根据12Cr1MoV钢的冷却转变曲线和钢管的不同壁厚与外径来选择：钢管管壁越厚、外径越大，则入水前的等待时间越长，水中冷却的时间也越长。2优化热处理工艺的生产实践2.1力学性能和金相组织大量的生产实践证明：某些规格的12Cr1MoVG钢管按标准工艺热处理后，性能不合格的改用优化的热处理新工艺即“水冷+空冷”进行处理，热处理后的力学性能指标、金相组织均达到标准要求，完全满足高压锅炉管的使用要求。2.1.1力学性能指标对比某些规格的12Cr1MoVG钢管按标准热处理工艺和“水冷+空冷”优化热处理工艺进行处理后的力学性能结果对比。

 

12Cr1MoVG合金管	28*4	5.73	256	江苏天元
12Cr1MoVG合金管	32*3	0.038	1	江苏天元
12Cr1MoVG合金管	32*3.5	0.797	31	江苏诚德
12Cr1MoVG合金管	32*4	6.089	199	江苏诚德
12Cr1MoVG合金管	32*6	2.686	71	江苏诚德
12Cr1MoVG合金管	32*6	2.794	94	江苏天元
12Cr1MoVG合金管	34*3.5	2.843	104	江苏诚德
12Cr1MoVG合金管	34*4	5.534	167	江苏诚德
12Cr1MoVG合金管	34*5	8.066	215	江苏诚德
12Cr1MoVG合金管	34*6	5.593	102	江苏诚德
12Cr1MoVG合金管	38*3	8.885	377	江苏天元
12Cr1MoVG合金管	38*4.5	5.316	144	江苏天元
12Cr1MoVG合金管	38*5	0.211	6	江苏诚德