一种离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法技术

本发明专利技术涉及离心铸造制氢转化炉管高温性能检测领域，具体涉及一种离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法。本发明专利技术确定了至少由锰元素的含量影响因子C

【技术实现步骤摘要】
一种离心铸造制氢转化炉管900
℃
高温拉伸性能判定方法


[0001]本专利技术涉及离心铸造制氢转化炉管高温性能检测领域，具体涉及一种离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法。

技术介绍

[0002]离心铸造制氢转化炉管(材质一般为25Cr35NiNb+MA)长期在900℃左右高温下服役，管内压力约2～3MPa，苛刻的服役条件要求该炉管在900℃下具有较强的高温强度和高温塑性等高温拉伸性能。
[0003]石化炼油企业对离心铸造制氢转化炉管采购技术协议中对900℃高温拉伸性能(主要包括高温强度和高温塑性)提出要求，炉管高温拉伸性能的获取一般通过高温拉伸试验进行，需要将炉管加工成固定尺寸高温拉伸试样，在高温拉伸试验机上进行测试，试验温度：900℃、试验标准：GB/T228.2
‑
2015《金属材料拉伸试验第2部分：高温试验方法》。这种测试方法存在以下问题和缺点：1、试验过程为破坏性试验，需在完好的炉管上切割截取固定尺寸的试样，对原材料有一定的损耗；2、试验周期较长，从试样加工到试验完成，往往需要2～3天才能完成；3、试验产生一定费用，包括试样加工和试验过程，都会消耗掉一部分费用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一是提供一种离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法，该判定方法简单易行，不需要破坏炉管，测试周期短，测试费用低。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案，一种离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一、采用SpectraMAXx型火花式直读光谱仪对离心铸造制氢转化炉管如下元素化学成分进行测试，测得碳元素的含量C
C
、硅元素的含量C
Si
、锰元素的含量C
Mn
、磷元素的含量C
P
、硫元素的含量C
S
、铬元素的含量C
Cr
、镍元素的含量C
Ni
和铌元素的含量C
Nb
，各元素的含量单位均为wt.％；以上各元素的含量满足如下条件：C
C
：0.35～0.45wt.％、C
Si
：1.0～1.8wt.％、C
Mn
：0.5～1.5wt.％、C
P
：≤0.02wt.％、C
S
：≤0.01wt.％、C
Cr
：24.0～27.0wt.％、C
Ni
：34.0～37.0wt.％、C
Nb
：0.8～1.5wt.％；
[0007]步骤二：定义锰元素的含量C
Mn
与硫元素的含量C
S
的比值为锰硫比R
Mn/S
，R
Mn/S
＝C
Mn
/C
S
，单位为1，根据锰硫比R
Mn/S
的大小对离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能进行判定。
[0008]作为离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法进一步的改进：
[0009]优选的，1)当R
Mn/S
≤180时，
[0010]判定离心铸造制氢转化炉管900℃抗拉强度影响函数f
Rm
(R
Mn/S
)：
[0011]f
Rm
(R
Mn/S
)＝a1×
(R
Mn/S
)2+b1×
R
Mn/S
+c1；
[0012]式中R
Mn/S
为炉管锰元素化学成分和硫元素化学成分含量之比，即锰硫比，单位为1；f
Rm
为炉管抗拉强度，单位为MPa，a1的取值为
‑
0.00217，b1的取值为1.00629，c1的取值为
75.4；
[0013]2)当180＜R
Mn/S
＜300时，
[0014]判定离心铸造制氢转化炉管900℃抗拉强度影响函数f
Rm
(R
Mn/S
)：
[0015]f
Rm
(R
Mn/S
)＝a1×
(R
Mn/S
)2+b1×
R
Mn/S
+c1；
[0016]式中R
Mn/S
为炉管锰元素化学成分和硫元素化学成分含量之比，即锰硫比，单位为1；f
Rm
为炉管抗拉强度，单位为MPa，a1的取值为
‑
0.00265，b1的取值为1.24785，c1的取值为43.87；
[0017]3)当R
Mn/S
≥300时，
[0018]判定离心铸造制氢转化炉管900℃抗拉强度影响函数f
Rm
(R
Mn/S
)：
[0019]f
Rm
(R
Mn/S
)＝a1×
(R
Mn/S
)2+b1×
R
Mn/S
+c1[0020]式中R
Mn/S
为炉管锰元素化学成分和硫元素化学成分含量之比，即锰硫比，单位为1；f
Rm
为炉管抗拉强度，单位为MPa，a1的取值为
‑
0.00223，b1的取值为1.24086，c1的取值为9.1。
[0021]优选的，1)当R
Mn/S
≤180时，
[0022]判定离心铸造制氢转化炉管900℃断后伸长率影响函数f
A
(R
Mn/S
)：
[0023]f
A
(R
Mn/S
)＝a2×
(R
Mn/S
)2+b2×
R
Mn/S
+c2；
[0024]式中R
Mn/S
为炉管锰元素化学成分和硫元素化学成分含量之比，即锰硫比，单位为1；f
A
为炉管断后伸长率，单位为％，a2的取值为
‑
0.00086857，b2的取值为0.26051，c2的取值为18.98；
[0025]2)当180＜R
Mn/S
＜300时，
[0026]判定离心铸造制氢转化炉管900℃断后伸长率影响函数f
A
(R
Mn/S
)：
[0027]f
A
(R
Mn/S
)＝a2×
(R
Mn/S
)2+b2×
R
Mn/S
+c2；
[0028]式中R
Mn/S
为炉管锰元素化学成分和硫元素化学成分含量之比，即锰硫比，单位为1；f
A
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采用Spectra MAXx型火花式直读光谱仪对离心铸造制氢转化炉管如下元素化学成分进行测试，测得碳元素的含量C
C
、硅元素的含量C
Si
、锰元素的含量C
Mn
、磷元素的含量C
P
、硫元素的含量C
S
、铬元素的含量C
Cr
、镍元素的含量C
Ni
和铌元素的含量C
Nb
，各元素的含量单位均为wt.％；以上各元素的含量满足如下条件：C
C
：0.35～0.45wt.％、C
Si
：1.0～1.8wt.％、C
Mn
：0.5～1.5wt.％、C
P
：≤0.02wt.％、C
S
：≤0.01wt.％、C
Cr
：24.0～27.0wt.％、C
Ni
：34.0～37.0wt.％、C
Nb
：0.8～1.5wt.％；步骤二：定义锰元素的含量C
Mn
与硫元素的含量C
S
的比值为锰硫比R
Mn/S
，R
Mn/S
＝C
Mn
/C
S
，单位为1，根据锰硫比R
Mn/S
的大小对离心铸造制氢转化炉管900℃高温的拉伸性能进行判定。2.根据权利要求1所述的离心铸造制氢转化炉管900℃高温拉伸性能判定方法，其特征在于，1)当R
Mn/S
≤180时，判定离心铸造制氢转化炉管900℃抗拉强度影响函数f
Rm
(R
Mn/S
)：f
Rm
(R
Mn/S
)＝a1×
(R
Mn/S
)2+b1×
R
Mn/S
+c1；式中R
Mn/S
为炉管锰元素化学成分和硫元素化学成分含量之比，即锰硫比，单位为1；f
Rm
为炉管抗拉强度，单位为MPa，a1的取值为
‑
0.00217，b1的取值为1.00629，c1的取值为75.4；2)当180＜R
Mn/S
＜300时，判定离心铸造制氢转化炉管900℃抗拉强度影响函数f
Rm
(R
Mn/S
)：f
Rm
(R
Mn/S
)＝a1×
(R
Mn/S
)2+b1×
R
Mn/S
+c1；式中R
Mn/S
为炉管锰元素化学成分和硫元素化学成分含量之比，即锰硫比，单位为1；f
Rm
为炉管抗拉强度，单位为MPa，a1的取值为
‑
0.00265，b1的...

【专利技术属性】
技术研发人员：连晓明，陈涛，范志超，陈学东，
申请(专利权)人：合肥通用机械研究院特种设备检验站有限公司，
类型：发明
国别省市：