超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法技术

技术编号:12143997 阅读:62 留言:0更新日期:2015-10-03 01:32
本发明专利技术涉及一种超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法,属于冶金工业生产的金属材料领域。超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法,包括将原料坯进行穿孔轧制工序,该方法根据原料坯中心δ铁素体的含量而采取不同的穿孔轧制工艺;原料坯穿孔后进行轧制,终轧温度控制在860-900℃;其中,原料坯中心δ铁素体的面积含量A采用金相法检测。本发明专利技术方法使超超临界发电机组用无缝钢管P92钢管的内表面缺陷明显减少,成材率大幅度提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种,属于冶金工业生产的 金属材料领域。
技术介绍
高效、节能、环保的超超临界火力蒸汽发电机组常用的9-Cr型钢管包括P92钢管, P92钢属于马氏体不锈钢,该钢化学成分中铁素体形成元素较多,乳制变形抗力大,Cr当量 较高,当成分偏析较严重、加热温度较高时,其金相组织中常出现较多的S铁素体。 钢中大量δ铁素体的存在不仅影响P92无缝钢管的韧性、塑性、强度及焊接性能, 而且还将导致钢管内表面缺陷的产生,降低钢管的成材率。
技术实现思路
本专利技术针对上述缺陷,提供一种,该方 法根据原料坯中心δ铁素体的含量而采取不同的穿孔轧制工艺;本专利技术方法使超超临界 发电机组用无缝钢管Ρ92钢管的内表面缺陷明显减少,成材率大幅度提高。 本专利技术的技术方案: 本专利技术提供一种,包括将原料坯进行穿 孔轧制工序,其中,穿孔温度根据原料坯中心S铁素体的面积含量A进行确定: 当六<12%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为12401~1260°〇; 当12%彡A < 17%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为1220°C~1238°C ; 当17%彡A < 22%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为1200°C~1218°C ; 当22%彡A彡27%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为1180°C~1198°C ; 当A > 27%时,乳制前先在原料坯中心掏一个圆孔,该圆孔以原料坯的几何中心 为圆心,直径为50~60毫米,掏孔采用机加工的方式,穿孔温度为1150°C~1170°C ; 穿孔后进行轧制,控制终轧温度为860-900°C;其中,原料坯中心δ铁素体的面积 含量A采用金相法检测。 优选的,穿孔温度根据原料坯中心δ铁素体的面积含量A确定为: 当Α< 12%时,穿孔温度为1250°C ;当12%彡Α< 17%时,穿孔温度为1230°C ; 当17%彡A< 22%时,穿孔温度为1210°C ;当22%彡A彡27%时,穿孔温度为1190°C ;当 八>27%时,穿孔温度为1160°〇。 所述超超临界发电机组用无缝钢管为P92钢管。所述原料坯指钢锭、电渣锭或连 铸坯。 进一步,原料坯中心δ铁素体的面积含量A的检测方法为: a)金相试样的选取: 自原料还缺陷最严重部位取横向试样,横向试样的厚度为20-30毫米,试面垂直 于原料坯的延伸方向;采用冷加工的方式,过横向试样的几何中心,沿相互垂直的方向截取 两块金相试样,该金相试样为长方体,长度均为50-60毫米,宽度均为30-40毫米,金相试样 的厚度与横向试样的厚度相同,其几何中心与横向试样的几何中心重合; b)金相试样的热处理: 将两块金相试样加热至1300°C,升温速率彡40°C /min,保温50~70min (优选为 60min)后水淬,待金相试样冷至室温后,再回火处理80~IOOmin(优选为90min),回火温 度550-770°C (优选为650°C ),保温80~IOOmin (优选为90min)后将两块金相试样空冷; c) δ铁素体的面积含量A的检测:将热处理后的两块金相试样的横向检验面分别 磨平、抛光、腐蚀后用光学显微镜观察分析试样的显微组织,选取每块金相试样检验面上S 铁素体面积含量最高的10个视场,分别测定S铁素体的面积含量,得到10个视场δ铁素 体面积的平均含量,并将两块金相试样中δ铁素体面积平均含量的较大值作为该原料坯 中心δ铁素体的面积含量Α。 原料坯一般为圆柱体,其高度方向为纵向,与纵向垂直的方向为横向。 优选的,上述检测方法中,取横向试样时,原料坯为钢锭时,从其头部截取;原料坯 为电渣锭时,从其底部截取;原料坯为连铸坯时,任一端截取;取样可采用剪、锯或割的方 法,试样加工时,除去由取样造成的变形和热影响区等加工缺陷。 进一步,进行δ铁素体面积含量的检测时,光学显微镜放大倍数为100倍、200倍、 或400倍(优选为100倍),视场直径为0. 6-1. 0毫米(优选为0. 8毫米)。 本专利技术的有益效果: 本专利技术根据轧制温度下Ρ92钢坯中心δ铁素体的含量而采取不同的穿孔轧制工 艺,使Ρ92钢管的内表面缺陷明显减少,成材率大幅度提高,具有显著的经济效益和广阔的 应用前景。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术的【具体实施方式】做进一步的描述,并不因此将本专利技术限 制在所述的实施例范围之中。 根据含0. 1% C截面的Fe-Cr平衡相图,对于化学成分符合GB5310-2008《高压锅 炉用无缝钢管》规定的Ρ92钢,当其加热温度超过1150度后,如果钢中存在着较严重的成分 偏析,金相组织中就会开始出现S铁素体,随着加热温度的升高,δ铁素体的数量将进一 步增加。 Ρ92热轧无缝钢管的穿孔温度一般为1180-1280°C,如果钢坯的中心偏析较严重, 穿孔温度较高时,则穿孔时其中心的金相组织中将出现大量的S铁素体,由于δ铁素体与 δ/γ界面的热塑性均低于γ相基体,使加工性能恶化,故在穿孔过程中,微观裂纹极易在 晶界生成与扩展,导致Ρ92钢管内表面缺陷的产生。钢管严重的内表面缺陷将提高精整工 序的修磨工作量,甚至造成钢管报废。因此,本专利技术为控制穿孔过程中原料坯中心S铁素 体的含量,防止钢管出现较严重的内表面缺陷,提高产品的成材率,采用在Ρ92原料坯在轧 制前进行金相检验,并根据S铁素体的含量而采取不同的穿孔轧制工艺来控制穿孔过程 原料坯中心δ铁素体的含量。 在进行原料坯中心部位δ铁素体含量的检测时,应注意以下问题: 1、横向试样取样部位的选择,由于钢锭头部及电渣锭底部附近中心部位的正偏析 较严重,在高温穿孔过程中将优先形成S铁素体,所以在进行δ铁素体含量检测时,应从 上述部位取样。 2、金相试样取样部位的选择,由于穿孔时,顶头的鼻部与钢坯的几何中心基本重 合,且根据钢坯的浇注特点,越接近钢坯的中心,成分偏析越严重;所以,金相试样应取自钢 坯的中心部位;同时,为保证所取金相试样能够充分反映钢坯中心部位的偏析状况,应过横 向试样的几何中心,沿相互垂直的方向截取两块金相试样,并以两块金相试样中S铁素体 面积平均含量的较大值作为该钢坯中心S铁素体的面积含量。 3、金相试样热处理制度的制订,Ρ92钢坯的穿孔温度一般为1180-1280°C ;-般而 言,穿孔温度越高,生产效率越高,工模具的损耗越小,但与此同时,钢坯中心的S铁素体 含量也会相应增加;为兼顾提高生产效率与减少钢管内表面缺陷,P92钢坯的穿孔温度应 不高于1260°C,考虑到钢坯穿孔时内孔一般要有40°C左右的温升,故P92钢坯在进行穿孔 时,内孔的实际温度应不高于1300°C;因此,为掌握钢坯加热温度在1260°C时P92钢坯中心 S铁素体的面积含量,本专利技术将金相试样热处理的加热温度设定在1300°C,所得到的面积 含量A相当于加热温度在1260°C时P92钢坯中心部位的δ铁素体的面积含量。此外,由于 在淬火态下,Ρ92钢金相组织中的δ铁素体不易辨别,而淬火+回火态下金相组织中的δ 铁素体较易辨别,所以,本专利技术将金相试样淬火热处理后,又进行了回火热处理,使S铁素 体的检测更为容易。另外,为模拟大生产钢坯的加热参数,减少S铁素体含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法,包括将原料坯进行穿孔轧制工序,其特征在于,穿孔温度根据原料坯中心δ铁素体的面积含量A进行确定:当A<12%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为1240℃~1260℃;当12%≤A<17%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为1220℃~1238℃;当17%≤A<22%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为1200℃~1218℃;当22%≤A≤27%时,原料坯直接进行穿孔轧制,穿孔温度为1180℃~1198℃;当A>27%时,穿孔轧制前先在原料坯中心掏一个圆孔,该圆孔以原料坯的几何中心为圆心,直径为50~60毫米,穿孔温度为1150℃~1170℃;原料坯穿孔后进行轧制,终轧温度控制在860‑900℃;其中,原料坯中心δ铁素体的面积含量A采用金相法检测。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈雨郭元蓉胡铂胡茂会吴红张先华
申请(专利权)人:攀钢集团成都钢钒有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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