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12Cr2MoWVTiB合金管 是一种低合金贝氏体型耐热钢,主要采用钨钼复合固溶强化,钒钛复合弥散强化和量硼的硬化,在小于600 °C的工况下该钢具有优良的综合力学性能,抗氧化性能及组织稳定性。
该钢种在620°C时热强性较好,甚至达到某些铬镍奥氏体钢的水平,但抗氧化性能急剧下降,其3 000 h 的单位面积增重为242g/ m2 ,腐蚀率为0. 15 mm/ 年,故近年来有关资料中已将其 使用温度由620C降为600C。
在使用状态下以铁素体组织为主的合金钢管。抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类合金钢管存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
是奥氏体和铁素体组织各约占一半的合金钢管。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体合金钢管的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体合金钢管的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体合金钢管相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相合金钢管具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍合金钢管。
高压合金管地质钻探及石油钻控用无缝钢管;为探明地下岩层结构、地下水、石油、天然气及矿产资源情况,利用钻机打井。石油、天然气开采更离不开打井,地质钻控用石油钻探用无缝钢管是钻井的主要器材,主要包括岩芯外管、岩芯内管、套管、钻杆等。由于钻探用管要深入到几千米地层深度工作,工作条件极为复杂,钻杆承受拉、压、弯曲、扭转和不均衡冲击载荷等应力作用,还要受到泥浆、岩石磨损,因此,要求管材必须具有足够的强度、硬度、耐磨性和冲击韧性,钢管用钢用“DZ”(地质的汉语拼音字头)加数字一代表钢屈服点表示,常用的钢号有DZ45的45MnB、50Mn;DZ50的40Mn2、40Mn2Si;DZ55的40Mn2Mo、40MnVB;DZ60的40MnMoB、DZ65的27MnMoVB。
高压合金管钢管都以热处理状态交货。石油裂化管:用于石油炼厂的炉管、热交换器管和管道用无缝管。
常用优质碳素钢(10、20)、合金钢(12CrMo、15CrMo)、耐热钢(12Cr2Mo、15Cr5Mo)、不锈钢高压合计管(1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti)制造。钢管除得证化学成分和各种机械性能外,还要保证水压、压扁、扩口等试验,及表面质量和无损检验。钢管在热处理状态下交货。
不锈钢管:用各种不锈钢热轧,冷轧的不锈钢管,高压合金管广泛应用于石油、化工设备管道和各种用途的不锈钢结构零件,除应保证化学成分和机械性能,凡用作承受流体压力的钢管要保证水压试验合格。各种专用钢管要按规定保证条件。
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12Cr1MoVG高压合金管热变形应用
由于变形温度高,12Cr1MoVG高压合金管的变形抗力小,塑性好,有利于加工成形,生产效率高,所以热变形是12Cr1MoVG高压合金管塑性加工的主要方法,经常采用的热变形方法有轧制、锻造和挤压等。12Cr1MoVG高压合金管的热变形通常都限制在加工过程的初期,这时,坯料尺寸大,对12Cr1MoVG高压合金管尺寸精度的要求也较宽。很多产品因随后还要进行冷变形,工件表面质量和尺寸精度会得到进一步的改善。对于铸锭进行初期的热变形,在总变形量达到75%以上时,因热变形作用而引起的再结晶,能完全原始的铸态组织,形成均匀而细小的晶粒,使12Cr1MoVG高压合金管的塑性得到提高,有利于后继的热变形或冷变形。12Cr1MoVG高压合金管中所含杂质,尤其是有害的硬脆非金属夹杂物,经过多次热变形而细化,并且分布更均匀。再者,压应力在多数热变形中占优势,它可使锭坯中的小裂纹、气泡或疏松等得到焊合,使变形后的材料变得更为坚实。
【4】热处理变形
高压合金管在热处理时,存在有热应力和组织应力,这种内应力能相互叠加或部分抵消,是复杂多变的,因为它能随着加热温度、加热速度、冷却方式、冷却速度、零件形状和大小、装炉的方式的变化而变化,故其热处理变形是难免的。认识和掌握它的变化规律可以使轴承零件的变形(如合金管的椭圆、尺寸胀大等)置于可控的范围,有利于生产的正常进行。当然在热处理过程中的机械碰撞也会使零件产生变形,但这种变形是可以通过改进操作等来加以减少和避免的。
【5】表面脱碳
高压合金管在热处理过程中,如果是在氧化性介质中完成加热,则表面会发生氧化作用使高压合金管表面碳的质量分数减少,造成表面脱
碳。表面脱碳层的深度超过 加工的留量就会使高压合金管报废。表面脱碳层深度的测定在金相检验中可用金相法和显硬度法。以表面层显硬度分布曲线测量法为准,可作仲裁判据。
【6】软点
多半是由于加热不足、冷却不良或淬火操作不当等原因造成的高压合金管表面局部硬度不够的现象称为淬火软点。它像表面脱碳一样可以造成表面耐磨性和疲劳强度的严重下降,使用过程中将造成局部