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采用金属铸造法生产不锈钢管有哪些优点
发布者:不锈钢管厂(www.zjhstg.com) 发布时间:2016-4-18 阅读:1883

本文利用金属型铸造方法,成功地铸造出了1Cr18Ni8Ti奥氏体不锈钢管,0Cr17Mn14Mo2N双相不锈钢管和1Cr25Ni20Si2耐热不锈钢管的空心管坯,并对空心铸造管坯进行了热挤压及冷轧的实验研究。同时分别研究了这三种不锈钢管的高温热变形行为。双相不锈钢管的高温热塑性、以及热处理对两相的组织形态、数量及分布的影响。

通过上述研究工作得出如下结论:本文所开发的利用金属型铸造管坯直接热挤压是一种全新的无缝管材制备工艺,该工艺与传统的无缝管材加工工艺相比,具有工艺流程短、设备要求少、投资低,能耗小、材料利用率高及生产成本低等优点。该工艺省去了传统工艺中的热穿孔及域锻造两道主要影响管坯成材率及管坯质量的重要工序,因而对于制备高合金、高精度、多品种、小批量的无缝钢管材具有重要的实用意义。

本文利用该新工艺制备出的三种类型无缝不锈钢管具有一定的代表性:1Cr18Ni8Ti代表了塑性较好的各类不锈钢,而0Cr17Mn14Mo2N代表了合金含量较高,变形抗力较大,热塑性较差的各种双相不锈钢管,1Cr25Ni20Si2代表了合金含量较高,高温变形抗力较大的各类耐热不锈钢管。因此这种新的短流程制管工艺完全可以推广到各类不锈钢管的制备生产中.新工艺所制备的不锈钢管材的各项性能指标均达到了传统工艺的水平,完全可以代替传统工艺制备各类不锈无缝钢管。金属型铸造不锈钢空心管坯具有较高的室温力学性能,达到了电磁离心铸造空心管坯的性能水平,这为后续的冷、热加工创造了良好的条件,亦为铸造管坯的直接冷轧成型提供了理论依据。

铸态1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢管的主要软化机制是动态再结晶,热变形参数决定了铸态奥氏体不锈钢的动态再结晶行为。与锻态相比,铸态奥氏体不锈钢管在高温热变形中当温度较低时具有更高的流变应力,但随着温度的升高,这种差别会逐渐减小。铸态与锻态奥氏体不锈钢管具有相似的动态再结晶行为。铸态组织经过热变形后可顺利过渡到变形态。金属型铸造0Cr17Mn14Mo2N双相不锈钢管有两种凝固模式,即表面激冷层以奥氏体相为先析出相,其余部分以铁素体为先析出相,在随后的冷却过程中发生了δ→γ的固态相变。

当对铸态0Cr17Mn14Mo2N双相不锈钢管在高温加热时会引起δ-铁素体的形态、分布及数量发生很大的变化。铁素体的形态从树枝状逐惭变为圆滑的长条状再到球状。同时分布也从树枝状的集中分布变为球状的均匀分布,这种组织形态对于高温变形是非常有利的。铁素体的数量也随着温度的升高而增加。高温加热时也会引起合金元素Cr、Mn、Mo、si等在奥氏体和铁素体各相中的重新分布。

为了得到适合于热加工的组织形态,双相不锈钢管的均质化温度应选择在1100~1150℃之间。当温度偏于1100℃时,可采用较长的加热时间。当温度偏于1150℃时加热时间在4小时之内即可得到在奥氏体基体上均匀分布的球状铁素体双相组织。铸态0Cr17Mn14Mo2N双相不锈钢管的高温热塑性随着温度的升高而增加,而其锻态的高温热塑性在1100~1150℃之间存在极大值。因此在热加工温度范围内铸态双相不锈钢比锻态双相不锈钢更适于热加工。

铸态0Cr17Mn14Mo2N双相不锈钢管热变形时的变形参数,如变形温度、变形速率决定了铸态双相不锈钢管的动态再结晶及热变形行为,提高变形温度及降低变形速率都有利于动态再结晶的发生。在该铸态双相不锈钢管中的铁素体相内只发生了动态回复,而奥氏体相内发生了动态再结晶.该铸态双相不锈钢管的热压缩变形撇活能为480KJ/mo。铸态1Cr25Ni20Si2耐热不锈钢管的高温热变形行为可用下述公式来描述:其高温热激活能为454.5kJ/mo,比铸态1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢管的热激能高。铸态1Cr25Ni20Si2耐热不锈钢管的动态再结晶发生的临界变形条件为,当变形温度较低时,流变应力对变形速率的变化更敏感www.zjhstg.com

 
 

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