火力发电技术走向及其对钢管性能的要求

据日刊报道,日本火力发电技术从超临界压向超超临界压(USC)方向发展,最近已实现600℃级USC火力发电。20世纪90年代以来,日本等国开发出高强度的9%~12%Cr钢,如P91(9Cr1MoVNb)高温蠕变断裂强度(600℃,105h)可达100MPa,P92(9Cr0.5Mo1.8WVNb)和P122(11Cr0.4Mo2WCuVNb)高温蠕变断裂强度(600℃,105h)可达140MPa,达到了600℃级USC火力发电的要求。为提高火力发电的效率,实现630℃和650℃级USC运行,欧美国家已开始研制700℃级发电设备所需的热膨胀系数低和成本低的奥氏体钢管、Ni基合金钢管,以保证火力发电设备用钢管材料性能的6项主…     

聚合物水基淬火介质在锻造冷作模具钢上的应用

本文详细介绍了锻造冷作模具钢Cr12、Cr12Mo、Cr12MoV和Cr12Mo1V1的性能、热处理工艺和用途。并指出Cr12MoV钢最适合用于制造轧制焊接钢管模具,具有使用寿命长、性价比高的优点。重点论述了金润宝ZFQ-A型和ZFQ-BI类油聚合物水基淬火介质和ZFQ-BIIPAG聚合物水基淬火介质的冷却特性,三种水溶性淬火介质的最大冷却速度为15~151℃/s,300℃冷却速度为6.4~47.4℃/s。基本上满足各种高碳高铬铸铁(以Cr26为代表、中碳中合金钢和高碳高合金钢零件淬火工艺)的需要。其中15%浓度ZFQ-BI型类油聚合物水基淬火介质,成功地代替了淬火油,用于Cr12MoV焊接钢管轧辊的淬火。BI型类油聚合物15%水溶液与普通淬火油的冷却特性十分接近,最大冷却速度分别为64.2℃/s和83.5℃/s,300℃冷却速度分别为5.9℃/s和6.5℃/s。在马氏体转变阶段,产生的应力非常小,工件不发生开裂。     

1Cr5Mo合金钢管热处理工艺

通过实验室实验,对1Cr5Mo合金钢管在不同热处理制度下的性能进行分析,得出退火温度、退火保温时间如何影响1Cr5Mo合金钢管各项力学性能,选择最佳热处理制度应用于工厂规模化生产。从实验结果可以得出1Cr5Mo合金钢管优化的热处理工艺为:退火温度880～920℃,保温2h。按上述优化工艺获得钢管的最佳力学性能为:抗拉强度极限615MPa、屈服强度505MPa、伸长率23%、冲击功280J、硬度≤180HB;组织晶粒度为10级,各项性能均满足标准和用户的使用要求。     

工矿机车车轴高温回火脆性的防止

工矿机车车轴所用材料为40Cr钢,其最大直径为210 mm.制造工艺流程为:锻造→正火→粗加工→调质→精加工.正火工艺为:(870±10)℃×4h,空冷.调质工艺为:淬火(850±10)℃×3.5h,油冷;回火(580±10)℃×4h,水冷.技术要求为:表面硬度(241～285)HB,σb≥685 MPa,δ5≥14%, AKU≥31 J.     

采用连铸坯制造的P92钢管性能试验研究

为评估采用连铸坯轧制的P92钢管的性能,对几家钢厂提供的3支采用连铸坯轧制的P92大直径厚壁钢管进行理化检测、625℃高温持久强度试验等。结果表明:采用连铸坯轧制的P92钢管的各项理化性能满足相关标准要求,625℃、10万h外推高温持久强度为93.1 MPa,高于规范推荐值。因此,连铸坯P92钢管已具备工程应用条件,可降低产业链成本。     

超出海上油套管选材图版的防腐设计实验研究

目的：东海A气田开发储层流体中CO2分压约1.85 MPa,温度在150℃左右。井下腐蚀环境已超出中海油选材图版的应用范围,因此应进行防腐模拟实验研究,为优选油套管材质提供依据。方法应用失重法在高温高压动态反应釜中进行高温高压动态腐蚀模拟测试,选择油气田开发中高防腐油套管常用的普通13Cr、超级13Cr、22-25Cr双相不锈钢3种材质试样,测试不同材质油套管井下的腐蚀速率。结果 CO2分压2.0 MPa下,130℃时3种材质均未发现局部点蚀,温度升至150℃时,超级13Cr和22-25Cr双相不锈钢表现为均匀腐蚀,普通13Cr材质出现了点蚀,点蚀速率为0.6413 mm/a,明显超过了腐蚀控制线;150℃下,随着CO2分压的增加,腐蚀速率增加,但分压达到约2.0 MPa后,腐蚀速率增加减缓,并且出现下降趋势。结论从井底开发储层到地面,温度逐步降低,根据实验结果,东海 A 气田开发设计组合油套管的方式防腐,深部温度高于130℃位置的油套管应用超级13Cr材质,上部温度低于130℃位置的油套管应用普通13Cr材质,以降低成本。     

热轧工艺对高碳带钢的组织和力学性能的影响

研究了热轧关键工艺参数对高碳带钢的组织和力学性能的影响。结果表明,终轧温度对屈服强度影响较显著,终轧温度由870℃~880℃提高至900℃~910℃时,50CrV4的珠光体片层间距减小约20%,屈服强度和抗拉强度分别增加91MPa和30MPa;卷取温度由620℃~630℃提高至690℃~700℃和钢卷加保温罩缓冷,分别使65Mn和50Mn2V的珠光体片层间距增大接近1倍,屈服强度和抗拉强度均降低200MPa以上,塑性提高5%~6%。     

高致密度Fe-Cr合金的粉末冶金制备工艺研究

以单质Fe粉和Cr粉为原料,采用粉末冶金法制备了Fe-25Cr合金。研究了压制压力、烧结温度和烧结时间对合金致密度和显微组织的影响。结果表明,烧结坯体的最终密度在所研究的范围内与压制压力、烧结温度、烧结时间成正比,但当烧结温度为1 300℃,烧结坯体的晶粒明显发生长大。粉末冶金法制备高致密度Fe-25Cr合金的最佳工艺参数为:压制压力800 MPa,烧结温度1 280℃,烧结时间60 min,所得到烧结坯体的相对密度为95.23%,实际密度为7.313 5 g/cm3。     

冷辊坯网状碳化物的控制

将Cr2、Cr3及Cr5冷轧辊坯的正火温度都定为920℃,但Cr5冷轧辊坯的始锻温度定为1120℃,第3火锻比达1.7以上,可以有效控制辊坯的网状碳化物,使辊坯质量符合要求。     

Q195连铸板坯生产过程中显微夹杂物行为

我国北方某厂,为降低生产成本,Q195钢种采用简易的生产工艺,生产流程:150 t转炉→吹氩→CC,其主要产品为带钢,用于制备冷、热轧薄板。系统分析了该厂连铸坯,平均T[O]为120×10~(-5),[N]为18×10~(-5),单位面积上夹杂物个数为13个/mm~2,混浇坯平均T[O]为180×10~(-5),[N]为21×10~(-5)。铸坯中主要有两类显微夹杂物,一类为SiO_2-Al_2O_3-MnO-CaO-TiO_2夹杂,粒度约为10μm,另一类为Al、C类夹杂,粒度约为25μm。为此,对脱氧、脱氧剂的选择、钢包顶渣、非稳态浇注进行了优化,稳态铸坯平均T[O]降为90×10~(-5),夹杂物粒度85%小于5μm,与原工艺转炉→吹氩→LF→CC产品质量相当。     

9Cr1MoNbV钢瞬时液相扩散焊中间层研究

采用氩气保护,在1230～1260℃,3～5MPa下,用不同的合金中间层对9Cr1MoNbV钢管进行了瞬时液相扩散焊(TLP).通过正交试验分析了中间层、加热温度和压力对接头显微组织和力学性能的影响.结果表明:中间层是9Cr1MoNbV钢管TLP的关键;利用以母材为基体加合适降熔元素制备出的中间层,可使接头获得良好的组织和性能.     

热处理对Cu-Cr(-Zr)合金力学性能和导电性能的影响

制备了Cu Cr和Cu Cr Zr二种合金板材 ,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明 ,在本实验条件下 ,Cu 0 .5Cr合金经 960℃ ,1h固溶和 450℃ ,2 0h时效后 ,抗拉强度为363MPa,屈服强度为 2 74MPa ,延伸率为 2 2 % ,电导率达 81 %IACS ;添加微量Zr到Cu 0 .5Cr合金中 ,在不降低合金延伸率情况下 ,合金强度可提高 50MPa,但电导率降低约 1 0 %IACS。     

热处理对30Cr3MoV钢力学性能的影响

研究了热处理工艺参数对30Cr3MoV钢力学性能的影响规律。结果表明:30Cr3MoV钢在940~1180℃油冷淬火,开始时硬度逐渐增大,并在1060℃时达到最大值51.1 HR(,之后逐渐减小。试验钢在400~660℃空冷回火,开始时硬度稍有增大,并在500℃时达到最大值47.7 HRC,之后迅速减小。在940℃油冷淬火+600℃空冷回火的力学性能得到很大程度改善,相比H13芯棒钢,30Cr3MoV钢的屈服强度和抗拉强度分别提高261 MPa和198 MPa,冲击韧度提高9 J/cm~2,伸长率和断面收缩率相应提高4%和14%。     

V-5Cr-5Ti合金粉末热锻技术研究

针对经粉末冶金法制备的V-5Cr-5Ti合金锥形件预制坯,设计并加工了HIP及热锻的不锈钢包套。V-5Cr-5Ti合金采用双层包套封焊后进行了粉末热锻试验。试验结果显示:V-5Cr-5Ti合金1180℃经7~9火次粉末热锻,总变形量47.5%,经1000℃/2 h退火处理后,晶粒平均尺寸约为100μm,其抗拉强度σb为490 MPa,屈服强度σ0.2为368 MPa,延伸率δ约为28%,断面收缩率Ψ约为61.5%。     

0Cr15Ni5Cu2Ti钢板材抗拉强度不良的原因及热处理工艺改进

固溶处理的厚度为1 mm的0Cr15Ni5Cu2Ti钢板材450℃时效处理后抗拉强度为1 213～1 235 MPa,稍低于要求的1 225～1 470 MPa。为此,对不合格的板材进行了化学成分分析、硬度和力学性能的复验及金相检验。结果表明:板材抗拉强度不合格是固溶处理后的冷却速率过低所致。采用真空炉重新固溶处理、油冷随后450℃时效处理的工艺使0Cr15Ni5Cu2Ti钢板材的力学性能达到了要求。     

模具行业专利技术介绍

专利名称:一种30Cr13初轧模具扁坯的热处理方法专利申请号:CN201310346250.6公开号:CN103451394A申请日:2013.08.11公开日:2013.12.18申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司本发明涉及一种30Cr13初轧模具扁坯的热处理方法,它包括下述依次的步骤:1将热轧后的若干扁坯空冷到80~100℃:2将空冷到80~100℃的扁坯装入退火炉进行一次回     

42CrMo作为铝屑冲击破碎机甩刀替代材料的可行性研究

采用有限元软件分析了42Cr Mo甩刀工况的应力、应变状态。对42Cr Mo甩刀在4种不同热处理工艺下的力学性能、金相组织进行了分析。根据甩刀工况的磨损类型对其滑动磨损和冲击磨料磨损性能进行了研究。结果表明,甩刀材料要求具有良好的综合力学性能,其应力、应变最大区域均在甩刀与销轴安装孔内,理论上最大应力为154MPa,最大变形为0.768 mm;经过1100℃×30 min油淬+450℃×1 h回火+770℃×30 min油淬+200℃×1 h回火处理后,42Cr Mo的综合力学性能最好,其硬度和冲击韧性均约为进口甩刀材料的93%;42Cr Mo的两体滑动磨损失量比进口甩刀材料高约10%,冲击磨料磨损失量比进口甩刀材料高约15%。考虑到经济性,以上述工艺处理后的42Cr Mo能够取代进口甩刀材料。     

直缝电阻焊石油套管用高强度钢的开发

在2150热连轧生产线上对10.03 mm厚电阻焊石油套管用高强钢进行了研制。成分设计采用中低碳加少量Cr元素,提高淬透性;采用纯净钢冶炼、170 mm板坯连铸和轻压下工艺进行了试制。最终实物的夹杂物水平低于1.0级。热轧态卷板的屈服强度为380～450 MPa,抗拉强度为600～630 MPa;制管后钢管屈服强度升高较大,屈服强度达到480～520 MPa,抗拉强度达到600～650 MPa;钢管高温淬火后400～430℃回火,屈服强度达到850～880 MPa,抗拉强度950～980 MPa,满足API SPEC 5CT标准中规定的P110钢级;钢管高温淬火后550～590℃回火,屈服强度达到600～620 MPa,抗拉强度达到680～700 MPa,满足API SPEC 5CT标准中规定的L80钢级。     

上引-连续挤压法制备Cu-Cr-Ag合金的组织与性能

采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等分析测试手段系统研究不同热处理工艺制度对上引-连续挤压法制备Cu-Cr-Ag合金微观组织性能的影响规律。结果表明,上引连铸Cu-Cr-Ag合金棒坯经连续挤压过程中合金发生了强烈的剪切变形,晶粒破碎明显,其晶粒平均尺寸为4～5μm。挤压后合金经60%冷轧,875℃固溶1h,60%冷轧,450℃时效不同时间后,其维氏硬度与时效时间的关系呈先下降后上升再下降的趋势,而导电率与时效时间的关系呈先快速上升后缓慢增加最后趋于稳定的趋势。固溶冷变形后合金在450℃时效的析出序列为过饱和固溶体→G.P区→fcc Cr相→有序化→bcc Cr相,且bcc Cr相与基体的取向关系呈N-W关系,即(110)_(Cr)//(111)_(Cu),(001)_(Cr)//(111)_(Cu),[110]_(Cr)//[112]_(Cu)。     

淬火工艺对大尺寸厚壁钢管组织及内应力的影响

淬火工艺对大尺寸厚壁钢管淬火过程中组织和残余应力有很大影响。通过数值模拟研究了30Cr2NiMo钢管经过不同工艺淬火后的温度、组织和残余应力的分布情况。结果表明：大尺寸厚壁钢管淬火后内应力主要集中在台阶处，可达600 MPa左右，在传统淬火过程中空冷一段时间，可以在保证组织与常规油淬基本相同的前提下，降低台阶处的内应力，将内应力最大值控制在500 MPa以内，降低了钢管淬火开裂的倾向。根据模拟结果得出本试验条件下30Cr2NiMo钢管优化后的淬火工艺为：油淬420 s+空冷480 s+油淬，淬火后钢管的细管处的组织为马氏体组织，粗管处表面为马氏体+残留奥氏体组织，心部主要为马氏体+贝氏体+残留奥氏体组织。