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無縫鋼管在線控冷技術開發與減量化生產實踐

2018-08-17   來源:   點擊數:76次 選擇視力保護色: 杏仁黃 秋葉褐 胭脂紅 芥末綠 天藍 雪青 灰 銀河白(默認色)   合適字體大小:
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   中國無縫管網持續關注及報道:控制冷卻技術是軋鋼出產中十分重要的一項工藝技術,無縫鋼管一般包括結構無縫鋼管,流體用無縫鋼管,低中壓鍋爐管,建筑接頭用無縫鋼管,合金管及軸承用無縫鋼管,用于建筑,鍋爐等行業。
  
  產品描述:
  
  普碳鋼種: 10#,45#
  
  用途:
  
  1、用于制造管道、容器、設備、管件及鋼結構用;
  
  2、用于石油、天然氣遠程輸送以及其他流體輸送用;
  
  3、用于低中壓、高壓及其以上壓力鍋爐的水冷壁、省煤器、再熱器、過熱器及蒸汽管道的制造;
  
  4、用于石油、天然氣工業中的氣、水、油輸送;
  
  5、用于地質鉆探;
  
  6、用于油井中抽取石油或天然氣。套管用作油氣井的井壁;
  
  7、用于制造石油精煉廠的爐管、熱交換器管和管道;
  
  8、用于制造高壓化工設備和管道用;
  
  執行標準:
  
  1、 結構用于無縫鋼管:GB8162-2008
  
  2、 輸送流體用無縫鋼管:GB8163-2008
  
  3、 鍋爐用無縫鋼管:GB3087-2008
  
  4、 鍋爐用高壓無縫管:GB5310-2008(ST45.8-ⅲ型)
  
  5、 化肥設備用高壓無縫鋼管:GB6479-2000
  
  6、 地質鉆探用無縫鋼管:YB235-70
  
  7、 石油鉆探用無縫鋼管:YB528-65
  
  8、 石油裂化用無縫鋼管:GB9948-2006
  
  9、 石油鉆鋌專用無縫管:YB691-70
  
  10、 汽車半軸用無縫鋼管:GB3088-2008
  
  11、 船舶用無縫鋼管:GB5312-2008
  
  12、 冷拔冷軋精密無縫鋼管:GB3639-1999
  
  13、 各種合金管16Mn、27SiMn、15CrMo、35CrMo、12CrMov、20G、40Cr,12Cr1MoV,15CrMo它通過控制軋后鋼材的冷卻溫度和速度來改善鋼材的組織和機能,終極獲得良好的綜協力學機能。跟著控制冷卻技術的發展,它已經較成熟的應用于板材、帶材、線材等領域。
  
  中國無縫管網持續關注及報道:為了將軋后控制冷卻技術更好的推廣并應用于無縫鋼管出產中,天津鋼管團體股份有限公司與東北大學合作開展了一系列無縫鋼管軋后控制冷卻模擬試驗研究。初期研究結果表明:對低C低Mn的無縫鋼管軋后進行快速冷卻得到表層高強度、高韌性的針狀鐵素體組織和回火索氏體組織,晶粒明顯細化,鋼材整體綜協力學機能大幅度進步;對于碳素結構鋼管和合金結構鋼管,軋后采用適當的快速冷卻工藝,可在快速冷卻和鋼材自身余熱回火的雙重作用下,得到表層具有高強度、高韌性的回火索氏體、針狀鐵素體、下貝氏體等組織,同時,內部鐵素體網狀程度減輕,晶粒細化,鋼材整體強度和韌性等力學機能同時進步,且在延伸率不降低的情況下沖擊韌性大幅度進步,有效改善了軋態沖擊韌性偏低的狀態。軋后快速冷卻工藝將使厚壁無縫鋼管厚度方向組織復合化,有利于整體綜合機能進步。為了將初期研究結果應用于出產實踐,共同開發研制了熱軋無縫鋼管軋后控制冷卻系統,以進步改善產品的綜合機能。
  
  熱軋后的鋼管主要通過輻射、傳導和對流三種方式散熱。其中,無縫鋼管表面與冷卻介質之間的對流換熱是散熱的主要方式。采用水與空氣的混合物作為冷卻介質,稱“氣霧冷卻”。空冷時,無縫鋼管表面散熱速度比鋼材自身熱傳導速度慢得多,無縫鋼管厚度方向溫度較平均;氣霧冷卻時,無縫鋼管表面散熱速度大幅度進步,在無縫鋼管厚度方向的表層四周存在一定的溫度梯度。熱軋無縫鋼管由950℃左右的終軋溫度降至室溫的過程中,根據冷卻前提的不同,奧氏體將分解為不同組織類型的產物。因此氣霧冷卻時無縫鋼管厚度方向表層四周的溫度差異,必定造成鋼管厚度方向組織的多樣化;因為鋼管內部依賴熱傳導方式傳遞熱量,故各處溫度是連續變化的,因此,即使形成不同的組織,組織之間也是存在過渡區的,即:不同的微觀組織之間存在一個共存混合區,無縫鋼管就似乎由不同類型的組織層層復合而成。組織多樣性使鋼管的綜協力學機能發生改變,表現出新的強度和韌性等力學機能組合;組織連續性使無縫鋼管不同類型組織之間通過“過渡區”緊密結合,不發生“分層”現象;組織復合性使無縫鋼管在不同厚度處,表現出不同的力學機能,施展復合型材料的特點和長處。
  
  中國無縫管網持續關注及報道:眾所周知,復合型鋼鐵材料具有很多獨特的長處,例如:表層晶粒細化可以使鋼材整體抗疲憊機能進步,在建筑領域中,表層細晶粒的鋼筋與全斷面平均細化的鋼筋比擬,具有幾乎相同的按捺疲憊裂紋擴展能力;表層高強度圓形或球形結構,具有更高的抗外部壓力能力,就是通常所說的“蛋殼原理”。無縫鋼管表層高強度、高韌性必將對其使用機能帶來更多益處。
  
  對于優質碳素鋼20ф、45ф結構管,試驗中采用軋后空冷工藝,產生較平均的等軸鐵素體+珠光體組織;當采用軋后氣霧冷卻工藝時,固然在隨后的空冷中鋼管溫度略有回升,因為鋼管表層受氣霧冷卻和隨后空冷的交替作用,表層溫度是先降后升,而中間和內壁溫度變化則相對緩漫。這樣必定會泛起鋼管壁厚方向組織的多樣化。以20#鋼結構管,ф140mm×13mm規格的軋后氣霧冷卻顯微組織為例。在無縫鋼管表層天生了0.9mm厚度的貝氏體組織,以及0.9mm至35mm厚度的過渡帶復合組織。因為通常針狀鐵素體內位錯密度高于等軸鐵素體內位錯密度,因此,從位錯強化的角度分析,針狀鐵素體對應的屈服強度大于等軸鐵素體對應的屈服強度。另外,經軋后氣霧冷卻的20ф結構管來看,其等軸鐵素體晶粒尺寸顯著小于經空冷得到的等軸鐵素體晶粒,從細晶強化的角度分析,力學機能顯著得到進步。中國無縫管網持續關注及報道 
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