XGZT850高强韧性非调质钻探钢管的研制

通过微合金化成分设计,2 t中频感应炉-680 kg锭-锻轧-φ94 mm×5.2 mm管-冷拔至φ89 mm×5.0mm管-880℃正火的中间试验,和50 t EBT EAF-LF-VD-210 mm×280 mm方坯连铸-轧成φ75 mm管坯-穿孔成φ75mm×5.5mm毛管-冷拔φ70.2mm×5.05mm管-880~890℃正火工业生产,成功开发XGZT850高强韧性非调质钻探钢管（/%:0.35~0.41C,0.20~0.40Si,1.4~1.70Mn,≤0.010P,≤0.010S,0.40~0.60Mo,0.04~0.10V,0.03~0.05Ti）。检验结果表明,钢管的抗拉强度1 029MPa,屈服强度931MPa,伸长率达到13.5%;组织为细小均匀的粒状贝氏体;拉伸断口为韧性断口的特征,冲击断口为准解理+韧性断口。该高强韧性非调质钻探钢管性能满足用户的要求。     

挤压比和退火温度对TA22钛合金挤压管组织与性能的影响

通过热挤压方法制备了φ50 mm×8 mm和φ45 mm×7 mm两种规格的TA22钛合金管.研究了9.85、12.6两种挤压比和650、700、750、800℃四种退火温度对热挤压管显微组织和力学性能的影响.结果表明:挤压比对TA22合金挤压管的力学性能影响不大,可以采用较大的挤压比制备TA22合金管以提高生产效率;...     

V-Nb微合金化X70深海管线钢管的连续冷却相变行为

利用Gleeble-3500热模拟试验机,测定了Φ406.4 mm×16.5 mm X70深海无缝管线钢管(/%:0.07C,0.70Si,0.80Mn,0.008P,0.002S,0.25Ni,0.25Cr,0.20Mo,0.10Cu,0.06V,0.03Nb,0.04Alt,0.0060N)的CCT曲线,并通过光学显微镜,扫描电子显微镜,HV硬度计分析了0.1~100℃/s的冷却速度下钢管的组织特征。结果表明,冷却速度为0.1~5℃/s时钢中组织主要为铁素体+珠光体,当冷却速度大于5℃/s时,钢中组织为贝氏体+铁素体;随冷却速度的提高,钢组织细化,硬度增加;当冷却速度为30~50℃/s时,可以获得适量的板条贝氏体组织,从而可保证管线钢有良好的力学性能。     

固溶温度对NS3105合金Φ63 mm×10mm冷轧管晶粒长大倾向的影响

试验用NS3105合金(/%:0.021C,0.06Si,0.02Mn,0.0007S,0.007P,29.75Cr,59.90Ni,9.88Fe,0.0100N)经12 t真空感应炉熔炼,保护气氛电渣重熔成3 t锭,锻造开坯Φ236 mm坯,热挤压成Φ95 mm×16 mm蒸管,再冷轧成Φ63 mm×10 mm管。研究了冷轧管800~1 140℃5~15 min固溶处理对其组织的影响。结果表明,NS3105合金热加工管经60%变形量冷轧后,合金原有的等轴晶粒发生较大变形,冷轧管变形晶粒800℃开始发生回复再结晶,950℃基本完全再结晶;随着温度提高和时间加长,冷轧管再结晶晶粒不断长大,950~1 080℃时,晶粒长大不均匀,出现混晶和粗细晶条带;1 080~1 120℃时,晶粒长大较均匀;大于1 120℃,冷轧管晶粒长大明显,组织较粗大,NS3105合金冷轧管最佳固溶处理温度为1 080~1 120℃。     

固溶温度对ΦS3105合金Φ63mmx10mm冷轧管晶粒长大倾向的影响

试验用NS3105合金（/%:0.021C,0.06Si,0.02Mn,0.0007S,0.007P,29.75Cr,59.90Ni,9.88Fe,0.0100N）经12t真空感应炉熔炼,保护气氛电渣重熔成3t锭,锻造开坯Φ236mm坯,热挤压成Φ95 mm×16mm蒸管,再冷轧成Φ63mm×10mm管。研究了冷轧管800~1140℃ 5~5min固溶处理对其组织的影响。结果表明,NS3105合金热加工管经60%变形量冷轧后,合金原有的等轴晶粒发生较大变形,冷轧管变形晶粒800℃开始发生回复再结晶,950℃基本完全再结晶;随着温度提高和时间加长,冷轧管再结晶晶粒不断长大,950~1080℃时,晶粒长大不均匀,出现混晶和粗细晶条带;1080~1120℃时,晶粒长大较均匀;大于1120℃,冷轧管晶粒长大明显,组织较粗大,NS3105合金冷轧管最佳固溶处理温度为1080~1120℃。     

大尺寸高钾钨块料的烧结工艺研究

合适的烧结坯是制备高性能钨材料的基础,研究以高钾(K)含量掺杂钨粉为原料制备大尺寸钨块材,分析烧结工艺参数对烧结致密化、显微结构以及杂质元素(K、Al、Si、O)分布的影响。结果表明:对于直径65 mm、高度90 mm的烧结坯,通过在烧结中间温度1 950℃和最高温度2 080℃分别保温3 h,可以获得密度合适(相对密度约92%),细晶均匀(5～6μm),K含量稳定(95×10~(-4)%),杂质含量低(Al、Si≤30×10~(-4)%,O≤80×10~(-4)%)的钨块材。     

生石灰配比对烧结过程的影响

采用φ220×600 mm烧结杯模拟沙钢6号烧结机工艺条件,研究了不同配比生石灰对烧结过程的影响.结果表明:生石灰配比每增加0.5％,混合料中+3 mm的粒级增加3.4％,料温升高0.9℃,燃耗降低0.4 kg/t,烧损率降低0.2％；生石灰配比由3％增加到4.5％时,烧结速度及利用系数增加幅度较大.综合考虑,在现有原料及工艺条件下,生石灰配比宜控制在4.5％±0.5％.     

ITER用高性能轧制W板制备及其组织性能研究

以纯度为99.95%的钨粉为原料,在200 MPa压力下冷等静压成形,2 300℃于H2气氛中进行烧结制得钨烧结坯。钨烧结坯在1 250~1 500℃于H2气氛中经过4道次轧制制得接近理论密度的钨板。通过金相、维氏硬度和高温拉伸强度分析了轧制过程和退火过程中钨板组织和性能的变化规律。通过电子背散射衍射(EBSD)分析了退火过程中钨板织构的衍变。结果表明:轧制过程中钨板的密度、维氏硬度和高温抗拉强度随材料变形量的升高而增大,经过4道次轧制钨板的密度可接近理论密度,维氏硬度和高温抗拉强度分别为HV450和540 MPa;轧制态的钨板晶粒组织有明显沿RD方向拉长,1 350℃退火时,形变织构明显减弱,晶粒取向分布趋于随机。通过统计面积分数分析得到1 350℃钨板晶粒再结晶组织比例占65.8%。     

P110级25MnV钢石油套管热处理工艺的优化

通过CCT曲线测定和热处理正交试验,研究了890～930℃25～45 min淬火和570～610℃50～80min回火参数对25MnV钢(%:0.25～0.30C、1.50～1.80Mn、0.06～0.15V)245 mm×12 mm管组织和力学性能的影响。结果表明,采用910℃35 min水淬+590℃65 min回火,套管的综合力学性能最佳:屈服强度878～906MPa,抗拉强度923～963 MPa,伸长率16.6%～17.4%,满足标准要求。     

烧结温度对高速压制制备弥散强化铜材料导电率的影响

弥散强化铜材料具有高强度和高导电性的特性,孔洞是影响导电率的重要因素.本文采用高速压制成形技术,对Al₂O₃质量分数为0.9%的弥散强化铜粉压制成形,研究了压制速度对生坯的影响.当压制速度为9.4 m·s-1时得到密度为8.46 g·cm-3的生坯.研究了烧结温度对烧结所得Al₂O₃弥散强化铜试样导电率的影响.当生坯密度相同时,烧结温度越高,所得试样的导电率也越高.断口与金相分析表明:烧结温度为950℃时,烧结不充分,颗粒边界以及孔洞多而明显,孔洞形状不规则;烧结温度为1080℃时,颗粒边界消失,孔洞圆化,韧窝出现,烧结坯的电导率为71.3%IACS.      

TA18钛合金斜轧管坯组织与性能研究

采用斜轧穿孔法制备TA18钛合金管坯,分析了管坯表面质量、氧化层厚度、组织和性能特点,并研究了开坯轧制加工率对管材组织的影响,以及热处理制度对成品管组织与性能的影响。结果表明:斜轧穿孔法制备的管坯表面光滑,其组织为变形的魏氏组织和少量的块状α组织。该管坯在进行两辊开坯轧制时,变形量应控制在55%以内。采用斜轧穿孔管坯生产的48 mm×5 mm成品管材,经过650~670℃×1 h真空退火处理后,其力学性能完全满足国军标GJB 3423—98和美标ASTM B 338—2010的要求。     

冷加工变形率对工业纯锆管材组织与性能的影响

采用冷加工方法制备了R60702工业纯锆管材,研究了冷加工变形率分别为20%,30%,40%,50%,60%的冷加工及700℃×1 h真空再结晶退火对材料组织和力学性能的影响。结果表明:工业纯锆管材冷加工变形程度在20%时加工硬化明显,随着变形程度的继续增大,硬化程度趋于稳定;700℃×1 h退火后,不同冷加工变形率的管材组织均为再结晶组织,晶粒细化程度随变形率的增加逐渐加大,20%变形率在工业纯锆的临界变形区,晶粒粗大且不均匀;随着变形率的增大材料的强度变化不大,塑性有增加的趋势,20%冷加工变形率时的强度和塑性值均为最低。     

三辊斜轧穿孔生产TA2管坯工艺研究

研究了三辊斜轧穿孔法生产φ50min×5 mm TA2管坯的生产工艺.通过TA2棒坯不同加热温度对穿透率的影响、不同径向压下量对穿孔后管坯直径的影响、穿孔头尺寸对管坯壁厚的影响、棒坯直径与管坯直径关系的研究,确定了三辊斜轧穿孔法生产纯钛管坯的具体工艺参数:棒坯规格φ48mm,棒坯加热制度930～950℃/40～50mi...     

SUS410半马氏体不锈钢厚壁无缝管内表面裂纹缺陷分析及工艺改进

SUS410半马氏体不锈钢(0.08％～0.15％C,12.5％～ 13.5％ Cr)在生产热轧厚壁无缝钢管时极易产生内表缺陷.通过对Φ139.7 mm×38.1 mm管内表面裂纹缺陷进行定位分析,结果表明裂纹附近δ-铁素体大量析出造成钢的热塑性下降,在变形过程中,由于两相区变形不协调,最终在奥氏体和δ-铁素体相界出现...     

粉末轧制多孔不锈钢薄壁焊接管材的研究

本文研究了用不锈钢粉末轧制多孔生带材,经烧结、卷曲和焊接等工艺生产多孔管材的方法。粒度大于5mm的气体雾化不锈钢丸经涡旋研磨机破碎成粒度组成为-100+250目的不锈钢粉末,再用上述工艺获得壁厚为0.8-1.2mm的多孔不锈钢管。其相对渗透性可达(3~7)×10-3L·N/cm2·min·mmH₂O,平均孔径为6-15μm。     

薄壁无缝钢管顶管过程拉凹缺陷研究

摘要：为了解决CPE顶管机组轧制薄壁无缝管实际生产中出现的管壁拉凹问题，基于某钢管公司114mm CPE顶管机组的装备和工艺条件，借助于有限元分析软件Simufact，对42CrMo4钢管典型规格111mm×435mm顶管过程的辊模力、各机架轧件出口壁厚、应力应变及相对滑动速度进行了分析。结果表明，顶管过程中，减壁量较大的机架之间存在张力作用，机架减壁量越大，轧件在辊缝处壁厚减薄量越大；轧件在辊缝处所受到的轴向应力均为拉应力，在靠近轧件头部一段距离内轧件所受到的轴向拉应力较大，发生壁厚拉凹的倾向性增大。机架过大的减壁量和减壁率引起的轧件沿孔型宽度方向的严重不均匀变形、机架间大的张力及芯棒与轧件间过大的速度差引起的芯棒拽入力是顶管过程管壁拉凹缺陷产生的主要原因。     

H65黄铜管冷轧变形模拟分析与实验研究(续)

图3-b可以看出,孔型脊部区域的管坯内表面温度明显高于外表面,这主要是由于外表面摩擦较小,而内表面的摩擦相对较大,产生的摩擦热远远大于外表面。由此可知,对于减壁量不大的皮尔格冷轧管,引起金属温度变化的主要因素不是塑性功的转化而是由于摩擦所引起的,因此实际生产中应加强对管坯表面的润滑,以免产生过高的温升。H65黄铜在200℃～700℃会发生脆性转变,如果实际冷轧管生产中,管坯变形区的温度出现如图3所示的情况,即使工作应力较小,也可能超过材料此时的强度极限,从而产生如图4所示的周期性横向裂纹。     

冷轧道次变形率对TA18钛合金管材组织与拉伸性能的影响

改变冷轧道次变形率研究其对TA18钛合金管材组织和拉伸性能的影响。用金相显微镜观察了其微观组织形貌,用Instron 1185拉伸试验机测试了拉伸性能。结果表明:冷轧态TA18钛合金管材显微组织为纤维状;冷轧第三、四道次管材的晶粒取向程度弱于第一、二道次,抗拉强度和屈服强度较低,但延伸率大幅提高;经过750℃/90 min再结晶退火后所有TA18管材晶粒为等轴状晶粒,组织取向消失,同时由于细晶强化作用,使第一、二道次退火后的TA18钛合金管材保持了相对较高的强度和延伸率。由于第三、四道次冷加工态性拉伸能指标与第一、二道次退火态较为接近,因此存在通过连轧的方式来简化工艺流程的可能。     

Custom 450钢异形方管热挤压成形的数值模拟及试验研究

为了确定Custom 450钢最佳的热变形区间以指导实际热挤压过程的工艺参数设计,采用Gleeble-3800热模拟试验机在真应变为0.2～1.0,应变速率为0.01～10s-1,变形温度为900～1200℃的条件下开展了热压缩试验,确定了该钢发生完全动态再结晶的工艺参数区间;基于热压缩试验结果,采用热力耦合有限元方法...     

焊管方型化的连续成型工艺开发研制

在圆管直缝焊接成形基础上,应用金属变形协调关系,建立圆管方型化的连续变形生产工艺。开发连续成型的孔型系列,建立圆管方型化的塑性变形数学模型;利用有限元对各道次变形关系进行模拟,优化并确定孔型和成形工艺参数,对带材边缘的应力应变进行失稳分析;开发研制方管连续生产机组。针对方管78 mm×78 mm×3.0 mm进行试生产,获得满意结果。经理论与试验比较分析,其结果具有较好一致性,为生产实践奠定了基础。