NiCu30合金管材加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种NiCu30合金管材加工工艺，是针对解决现有同类方法加工制得的成品稳定性欠佳，加工工艺复杂，成本高的技术问题而设计。该合金管材加工工艺的管坯化学成分为Fe1.55%，C0.05%，S＜0.005%，Si0.04%，Mn1.13%，Cu28.9%；其要点是所述管坯依次通过挤压加工、冷加工、酸洗加工得到，冷加工包括管材轧制和热处理；挤压加工工艺：光锭→加热→穿孔→扒皮→扩孔→加热→挤压→矫直→切定尺→碱洗→酸洗→检查→转料。冷加工的管坯热处理工艺先通过电阻加热炉加热，再通过真空退火炉进行退火，结晶退火温度在650～850℃之间，在700℃×1ｈ时退火，得到加工率为30～80%的管材。

Processing technology of NiCu30 alloy pipe

The invention relates to a processing technology of NiCu30 alloy pipe material, which is designed to solve the technical problems of poor stability, complex processing technology and high cost of the finished products made by the existing similar methods. The chemical composition of the tube blank for processing of the alloy pipe is Fe1.55%, C0.05%, S < 0.005%, Si0.04%, Mn1.13%, Cu28.9%. The main point is that the tube blank is obtained by extrusion processing, cold processing and acid washing in turn. Cold processing includes pipe rolling and heat treatment, and extrusion processing technology: light ingot, heating, perforation, peeling and expansion. Hole, heating, extrusion, leveling, cutting, sizing, alkali washing, pickling, inspection, turning and feeding. The cold processing of tube billet heat treatment process is first heated by a resistance heating furnace and then annealed in a vacuum annealing furnace. The annealing temperature is between 650~850 degrees C, and annealed at 700 C for 1h, and the pipes with a processing rate of 30 to 80% are obtained.

【技术实现步骤摘要】
NiCu30合金管材加工工艺
本专利技术涉及合金管材的加工工艺，是一种NiCu30合金管材加工工艺。
技术介绍
NiCu30合金，又称为蒙乃尔合金，是一种镍基耐蚀合金。该合金由于其显著的耐蚀特性和较高的力学性能，被广泛用作耐腐蚀设备的材料。NiCu30合金屈强比小，延伸率高，需要完善的热处理工艺加以保证。现有此类合金及其加工工艺，如中国专利文献中披露的申请号201510760215.8，申请公布日2016.02.17，专利技术名称“一种高耐腐蚀镍铜合金无缝管及其制造方法”；该镍铜合金无缝管的化学成分以重量百分比计为：Ni≥60，Cu35-37，Fe≤2，Mn≤1，C＜0.4，Si＜0.3，S＜0.015，Pb＜0.01，Bi＜0.15，Sn＜0.22，Sb＜0.13，余量不可避免的微量元素；及其制造方法包括如下步骤：冶炼、铸造圆形管坯、圆形管坯加热、穿孔、第一次酸洗、冷轧、脱脂、热处理、精整、第二次酸洗。上述镍铜合金无缝管的加工工艺，但较难应用于NiCu30合金管材的加工生产，此类加工工艺应用于NiCu30合金管材的加工生产，还需对加工流程进行进一步地改进和完善。
技术实现思路
为克服上述不足，本专利技术的目的是向本领域提供NiCu30合金管材加工工艺，使其解决现有同类方法加工制得的成品稳定性欠佳，以及加工工艺较为复杂，成本较高的技术问题。其目的是通过如下技术方案实现的。一种NiCu30合金管材加工工艺，该合金管材加工工艺的管坯化学成分为Fe1.55％，C0.05％，S＜0.005％，Si0.04％，Mn1.13％，Cu28.9％，管坯直径Φ215mm，长度≥450mm，管坯通过坯料铸锭成型；其加工工艺的要点是所述管坯依次通过挤压加工、冷加工、酸洗加工得到成品，冷加工包括管材轧制和热处理，成品的管材为Φ25×2mm；所述挤压加工工艺的流程具体如下：光锭→加热→穿孔→扒皮→扩孔→加热→挤压→矫直→切定尺→碱洗→酸洗→检查→转料。上述加工工艺，以及其中的挤压加工工艺制得的NiCu30合金管材稳定性较好，加工生产成本较低，加工工艺较为简单。所述挤压加工工艺的穿孔、扩孔、加热具体如下：穿孔直径为Φ75mm，加热温度为1200℃，保温时间为10分钟，得到锭坯，扩孔直径为Φ85mm。上述穿孔采用1000吨穿孔设备上进行穿孔，加热温度1150℃-1250℃，保温时间5-10分钟均可实施，但上述加热温度和保温时间为最佳条件。所述挤压加工工艺采用玻璃粉润滑，加热温度1150℃，保温10分钟，中慢速挤压，得到管坯。上述挤压加工工艺得到的管坯表面光滑，有轻微沟条、桔皮，符合加工要求。所述冷加工的管坯轧制流程具体如下：采用两辊开坯，成品由两辊轧机生产，生产时表面涂抹润滑剂，修复孔型曲线。从而能生产出尺寸精度和外表面质量完全满足要求的管材，同时缩短生产周期，降低生产成本。所述管坯的Φ25×2mm轧制工艺为：Φ80×9mm→Φ70×7mm→Φ50×4.5mm→Φ36×3.2mm→Φ25×2mm。所述冷加工的管坯热处理工艺先通过电阻加热炉加热，再通过真空退火炉进行退火，结晶退火温度在650～850℃之间，在700℃×1h时退火，完全再结晶，得到加工率为30～80％的管材。上述加工得到的管材加工率在30～80％范围内符合较理想的性能匹配，晶粒的大小、晶粒数较为合理，晶粒较均匀细小。所述酸洗工艺中管材的冷加工表面在HNO310％、H2O和3％铬酸进行酸洗3分钟。上述酸洗工艺得到的管材内外表面光亮，表面无氧化皮，外径减少0.01mm。所述酸洗工艺中管材的真空退火表面在HNO310-15％、H2O和3-5％铬酸钾进行酸洗5-6分钟，内外表面去除氧化层。上述酸洗工艺得到的管材内外表面去除氧化皮彻底，外径减少0.08-0.10mm。本专利技术的加工工艺可行，生产加工流程简单、方便、成本低，制得的合金管材稳定性好，加工率稳定；其特别适合作为NiCu30合金管材的加工生产，以及同类产品加工工艺的改进。附图说明图1是本专利技术的相同加工率下，不同退火温度与组织性能的关系形貌图一。图2是本专利技术的相同加工率下，不同退火温度与组织性能的关系形貌图二。图3是本专利技术的相同加工率下，不同退火温度与组织性能的关系形貌图三。图4是本专利技术的相同加工率下，不同退火温度与组织性能的关系形貌图四。图5是本专利技术的相同加工率下，不同退火温度与组织性能的关系形貌图五。图6是本专利技术的加热温度与强度的关系曲线图。图7是本专利技术的加热温度与延伸率的关系曲线图。图8是本专利技术的不同加工率，相同退火温度与组织性能的关系形貌图一。图9是本专利技术的不同加工率，相同退火温度与组织性能的关系形貌图二。图10是本专利技术的不同加工率，相同退火温度与组织性能的关系形貌图三。图11是本专利技术的不同加工率，相同退火温度与组织性能的关系形貌图四。图12是本专利技术的不同加工率，相同退火温度与组织性能的关系形貌图五。图13是本专利技术的不同加工率，相同退火温度与组织性能的关系形貌图六。图14是本专利技术的加工率与性能的关系曲线图。图15是本专利技术的加工率与延伸率的关系曲线图。具体实施方式现结合附图，对本专利技术结构和使用作进一步描述。本专利技术针对NiCu30合金管材进行研究，确定其热处理工艺参数，研究加工工艺和组织性能的匹配关系，确定最佳工艺路线。具体研究和工艺流程如下：试验研究用料的管坯化学成分满足以下表1的规定：元素FeCSSiMnCu成分％1.550.05＜0.0050.041.1328.9上述管坯规格：直径Φ215，长度≥450mm，坯料形式：铸锭；成品规格：Φ25×2mm，管材力学性能：退火态管材的横向室温力学性能满足以下表2的规定：状态抗拉强度Rm(MPa)屈服强度Rp(MPa)延伸率A50(％)退火的≥483≥193≥35应力消除的≥586≥379≥15上述管坯加工涉及挤压工艺，挤压工艺流程如下：光锭→加热→穿孔→扒皮→扩孔→加热→挤压→矫直→切定尺→碱洗→酸洗→检查→转料；挤压规格：Φ86×9mm和Φ80×9mm两种规格进行试验。穿孔、扩孔、加热：在1000吨穿孔设备上进行穿孔，穿孔直径为Φ75mm，加热温度分别试验1150℃、1200℃、1250℃，保温时间5、10分钟。试验结果见表3：由以上试验得出：穿孔直径为Φ75mm，加热温度为1200℃，保温时间为10分钟，获得理想穿孔锭坯，扩孔直径为Φ85mm。上述挤压加工工艺采用玻璃粉润滑，加热温度1150℃、1200℃，保温10分钟，试验规格：Φ86×9mm和Φ80×9mm。试验结果见表4：注：a指管材的内表面；b指管材的外表面。由以上试验可见，采用玻璃粉润滑，中慢速挤压，Φ86×9mm和Φ80×9mm，加热温度1150℃，获得理想管坯。冷加工的管坯轧制工艺选择：方案一、管坯经两辊系列开坯，成品由多辊轧机生产；多辊轧机生产成品尺寸精度高，而且对内外表面润滑剂要求低；方案二、管坯经两辊开坯，成品由两辊轧机生产；生产周期短，生产成本低，但尺寸精度控制较多辊低，且对表面润滑剂要求高。经前期工艺试验确定，采用两辊开坯，成品由两辊轧机生产的工艺，有合适的表面润滑剂配比选用，较合理的孔型修复曲线，能生产出尺寸精度和外表面质量完全满足要求的管材，同时缩短生产周期，降低生产成本。管坯的Φ25×2mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种NiCu30合金管材加工工艺，该合金管材加工工艺的管坯化学成分为Fe1.55%，C0.05%，S＜0.005%，Si0.04%，Mn1.13%，Cu28.9%，管坯直径Φ215mm，长度≥450mm，管坯通过坯料铸锭成型；其特征在于所述管坯依次通过挤压加工、冷加工、酸洗加工得到成品，冷加工包括管材轧制和热处理，成品的管材为Φ25×2mm；所述挤压加工工艺的流程具体如下：光锭→加热→穿孔→扒皮→扩孔→加热→挤压→矫直→切定尺→碱洗→酸洗→检查→转料。

【技术特征摘要】
1.一种NiCu30合金管材加工工艺，该合金管材加工工艺的管坯化学成分为Fe1.55%，C0.05%，S＜0.005%，Si0.04%，Mn1.13%，Cu28.9%，管坯直径Φ215mm，长度≥450mm，管坯通过坯料铸锭成型；其特征在于所述管坯依次通过挤压加工、冷加工、酸洗加工得到成品，冷加工包括管材轧制和热处理，成品的管材为Φ25×2mm；所述挤压加工工艺的流程具体如下：光锭→加热→穿孔→扒皮→扩孔→加热→挤压→矫直→切定尺→碱洗→酸洗→检查→转料。2.根据权利要求1所述的NiCu30合金管材加工工艺，其特征在于所述挤压加工工艺的穿孔、扩孔、加热具体如下：穿孔直径为Φ75mm，加热温度为1200℃，保温时间为10分钟，得到锭坯，扩孔直径为Φ85mm。3.根据权利要求1所述的NiCu30合金管材加工工艺，其特征在于所述挤压加工工艺采用玻璃粉润滑，加热温度1150℃，保温10分钟，中慢速挤压，得到管坯。4.根据权利要求1所述的NiCu30合金管材加工工艺，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李延芳，吴朝晖，
申请(专利权)人：宁波大红鹰学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33