合金钢管的化学成分、热处理性能、熔炼设备

 　　合金钢管的化学成分、热处理性能、熔炼设备

　　1、合金钢管简介

　　合金钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。合金钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻。

　　合金钢管具有良好的力学性能主要用途是用于电厂，核电，高压锅炉，高温过热器和再热器等高压高温的管道上及设备上，它是采用优质碳素钢，合金结构钢和不锈耐热钢做材质，经热轧(挤、扩)或冷轧(拔)而成，最大的优点可以 100%回收，符合环保、节能、节约资源的国家战略，国家政策鼓励扩大高压合金管的应用领域。目前我国合金管消费量占钢材总量的比重仅为发达国家的一半，合金管使用领域扩大为行业发展提供更广阔的空间。

　　根据中国特钢协会合 金管分会专家组的研究，未来我国高压合金管长材的需求年均增长可 达 10-12%。合金管是钢管按照生产用料(也就是材质)来定义的，顾名思义就是合金做的管子;而无缝管是钢管按照生产工艺(有缝无缝)来定义的，区别于无缝管的就是有缝管，包括直缝焊管和螺旋管。

　　2、化学成分

　　C：0.08～0.15

　　Si：0.17～0.37

　　Mn：0.40～0.70

　　Cr：0.90～1.20

　　Mo：0.25～0.35

　　V：0.15～0.30

　　3、合金元素的影响

　　碳(C)碳是钢中的主要元素,随着钢中含碳量的增加,钢的常温强度、硬度提高,但塑性、韧性及焊接能降低.所以,锅炉承压元件用钢的含碳 量一般为 0.1%~0.25%。

　　锰(Mn)锰可以提高钢的常温强度、硬度及耐磨性,含量高时,焊接应 力增加.锰可使钢的高温短时强度提高,但对持久强度和蠕变极限及没 有明显的影响。

　　钼(Mo)和铬(Cr)钼和铬都能提高钢的强度.铬对提高钢的高温组织稳定性能——抵制珠光体球化、石墨化、抗高温氧化有明显效果. 并能提高抗腐蚀性. 但含铬高的钢,焊接裂纹敏感性强 ,温差应力也大. 钼对提高钢的持久强高度有明显作用.钼有石墨化倾向可加铬防病止, 铬的脆化可用钼化可用防止,二者共存可以提高钢的综合性能.

　　钒(V)钒在钢中能提高高温组织稳定性,还能抵消铬对焊接性能的不 利影响.

　　钛(Ti)钛可提高钢的持久强度,在抵合金钢中,还可改善钢的焊接性 能.

　　钨(W)钨可提高钢的持久强度及高温硬度.

　　硅(Si)硅能提高钢的强度、耐磨性及抗氧化能力.与铬共存时,可提 高抗高温氧化能力,也可提高在烟气中的抗腐蚀性能.

　　铌(Nb)铌与钛的作用相同,可提高钢有热强性.

　　硼(B)硼的突出作用是提高钢的淬透性.在耐热钢中可提高钢的热强 性及持久塑性.

　　4、热处理性能

　　合金钢的热处理工艺，分为低碳合金钢、中碳合金钢、高碳合金钢，低碳合金钢一般需要进行渗碳、淬火、回火;中碳合金钢一般需要进行调质处理，有些还根据需要进行表面淬火;高碳合金钢一般需要淬火、回火。比如：低碳合金钢 18CrMnTi ，920~950℃ 渗碳， 850~870℃油淬，回火 180~200℃，表层硬度 HRC58~67，心部 HRC30~45; 中碳合金钢 40CrMnMo ， 840~850℃油淬， 630~650℃ 水或油，硬度 HB 302~341 ;高碳合金钢 Cr12MoV，950~1000℃ 油淬，150~180℃回火，HRC60~64 。

　　5、熔炼工艺

　　熔炼设备：坩埚电阻炉，燃气连续熔化炉。

　　工艺规范：熔炼所使用的材料要放在干燥无污染的地方，在使用前进行相应处理，去除表面污染物使用前进行烘干。

　　精炼处理：去除合金中的气体，非金属夹杂物和其他有害元素。