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不銹鋼管加熱特點及高溫塑性變形的具體參數
發布者:不銹鋼管廠(www.9600014.live) 發布時間:2020/4/30 閱讀:122

  熱變形激活能是不銹鋼管高溫塑性變形的重要參數之一,激活能的大小反應的是鋼管熱塑性變形能力的強弱,即在熱變形過程原子克服阻力重新排列的難易程度。熱變形激活能除受變形參數(溫度、應變速率、變形量)的影響,還與材料的合金成分有關。有研究學者通過對多種不同類型鋼種的不銹鋼管進行了分析比較,研究影響激活能大小的因素,認為合金元素的種類,以及合金元素的總含量對提高激活能作用明顯,合金成分總含量越高,其熱激活能越大。

 

 碳化物形成元素鉻、鈮、鉬等會與碳元素結合生成碳化物,對位錯和晶界起到釘扎的作用,不利于動態軟化;鎳、銅、鈷等合金元素的加入會起到固溶強化的效果,使熱變形激活能增大。浙江宏盛特鋼有限公司研究發現合金元素鉻、錳和鉬對提高材料的熱激活能的作用比較強;宏盛特鋼對錳含量較高的奧氏體不銹鋼的激活能進行了研究,也發現Mn元素會提高奧氏體不銹鋼管的激活能。表列出了幾種奧氏體不銹鋼的動態再結晶激活能。

 

 HR3C奧氏體耐熱鋼中合金成分含量為47%且鉻含量高達25.2%,錳含量1%,還加入了0.6%鈮元素,在熱變形過程中容易發生動態析出,生成的析出相彌散分布在基體上,對位錯和晶界的運動起到釘扎的作用,阻礙動態再結晶的發生;HR3C中元素鎳含量也很高,通過固溶強化作用也提高了材料的激活能。304H不銹鋼管中元素鉻和鈮含量也較高,通過沉淀析出強化作用提高了304H不銹鋼管的熱激活能;該鋼中除了含有較多的元素鎳,還有質量分數3%的銅元素,變形過程中富銅相的彌散固溶強化同樣起到提高304H不銹鋼激活能的作用,故304H不銹鋼激活能較大,為482kJ/mol。與HR3C相比,Super304H的鉻、鎳含量低,含金總量為32%,其激活能比HR3C低,在流變應力峰值上也可以看出,相同變形條件下,super304H的應力峰值低于HR3C。

 

 在浙江宏盛特鋼有限公司研究過程中,利用Gleeble1500D熱力模擬試驗機,在850~1250℃,0.01~1.0s-1范圍內對super304H奧氏體耐熱鋼進行單道次熱壓縮試驗,利用試驗數據得到了super304H不銹鋼的應力-應變曲線,分析了熱變形過程中,不同參數(變形溫度和應變速率)對super304H的應力和顯微組織演變的影響,建立了super304H的本構方程和峰值應力模型;對HR3C和super304H的激活能進行分析比較。

 

 1. super304H不銹鋼管在高溫變形過程中,隨著溫度升高和應變速率降低,流變應力降低,動態再結晶容易發生,再結晶晶粒尺寸變大。

 

 2. super304H不銹鋼管的熱變形是熱激活過程,應變速率和變形溫度對峰值應力的影響都滿足雙曲正弦關系。經過分析計算得到,在溫度850~1250℃,應變速率0.01~1.0s-1范圍內,super304H奧氏體耐熱鋼的熱激活能為482kJ/mol;

 

 我們目前冷拔、冷軋不銹鋼無縫鋼管生產設備狀況如下:

 

 1. 冷拔、冷軋管設備 其中大部分是20世紀六七十年代的一般水平。拔管長度短(≤12m),人工單根、單工序操作;有的雖然部分工序連在一起形成生產作業線,如酸洗作業線,矯直、切頭、檢查、噴字、涂漆(油)和包裝作業線等,但打頭、拔制等工序仍是人工單根、單工序操作。20世紀80年代開始裝備長管(15~30m)冷拔機、液壓冷拔管機和精密管冷拔機以及具有當時先進裝備水平的單機半自動化冷拔機。

 

 2. 冷軋管設備 其中大部分國產的二輥和多輥冷軋管機都處在使用半圓形孔型、采用慣性力和慣性力矩平衡機構的水平。其中部分已使用圓形孔型塊,提高了軋輥強度,加長了機架的行程,采用了有效的慣性力和慣性力矩的平衡機構,實現高速軋制,但距現在采用高速、超長行程軋制和雙回轉雙送進,軋制過程不停機連續上料和連續軋制以及采用電腦控制,實現自動化操作世界先進的水平尚有相當的差距。

 

  由于不銹鋼管加熱金屬薄材加熱,因而對允許的加熱速度限制不大,特別是在熱裝料情況下,一股定減徑機前的再加熱爐都可采取快速加熱。這樣可以減少氧化,提高爐子生產率。實踐證明,采取快速加熱,脫碳層很;氧化鐵皮損失也小(0.2-0.5%)。定減徑機前不銹鋼管再加熱的溫度,一般都在900-1050℃范圍人。由于上減徑機前的再加熱拉近于出成品,因此,確定加熱制度時,要考慮產品(熱軋成品管)的機械性能,甚至顯微組織、要求,同時應考慮軋后的冷卻方式。

 
 

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