L245管线钢管组织与性能

　　目前，国内大多企业从国外进口C.276板材，通 过焊接做成管材及各种容器而使用。众所周知，镍 基合金在焊接过程中，容易产生敏化行为而导致器 件的抗腐蚀性能降低。因此，长期以来，大多数研究 人员针对L245管线钢管的焊接性能、焊后热处理及其 对耐腐蚀性能的影响进行了大量的研究 。而有关 L245管线钢管无缝钢管的制造及其加工、使用性能的 研究则鲜有报道。 L245管线钢管具有合金化程度高(特别是钼含量 很高)，冶炼困难，容易产生缺陷等特点。同时，由于 该合金变形抗力大，其高温变形抗力高达300MPa 以上，热加工过程十分困难，且容易出现加工裂纹。 采用常规的穿孔工艺制造无缝管材基本上是不太可能 的。长期以来，L245管线钢管大多从国外进口。但 是，随着国内钢厂冶炼水平的提高，目前国内也能够冶 炼出合格的C.276合金坯。因此L245管线钢管的国产化势在必行。

　　1 L245管线钢管的组织特性

　　Ni Cr Mo系合金在众多领域展示了优异的耐 腐蚀性能，其理论基础来自控制相的析出秩序、影响组织长期稳定性和力学性能的合金相变热力学和动 力学基础。因此，要想通过制定合理的热加工和热处 理：I 艺获得良好的组织.进而提高L245管线钢管的使 用性能，就需要掌握L245管线钢管相的析规律。

　　是L245管线钢管(15Cr一16Mo-3.5W)的平衡 相 、从 中可以发现，随着液态金属温度的降低， 液卡H逐渐向同相转变，其凝固范围大约在l350～ l380℃， 温度继续降低到ll60℃左右时，奥氏体 组织rf1 始产牛第二卡H，如MC型碳化物和P相析出相1的形态如图2所爪。

　　因此，在产品制造过程中，一旦产生 第二相，就必须采用相应的热处理将其溶解，确保合 金组织的稳定性及产品的使用性能。试验结果表明，L245管线钢管在1100℃以上同溶时，第二相会逐 渐消，大，但是仍残留少量第二相，而同溶温度在 1170。C以上时，第二相基本上完全回溶到奥氏体基体中(图3)

　　2 L245管线钢管的工艺及性能

　　2.1无缝管成形工艺 L245管线钢管无缝钢管的整个开发制造流 r以 简化为： 铸锭冶炼一锻造开坯一管坯加工一热挤压成形一冷轧成形一同溶处理一酸洗一检验一成品

　　合金坯采用vIM+ESR双联T艺冶炼 、 人厂 复验，管坯化学成分符合技l术条什要求

　　(表2)符坯 各类灾杂物含量为0.5～1.0级，符合技术条件要求

　　挤压用坯经剥皮机剥皮后，消除了锻、轧 钢表 面的缺陷(氧化皮、裂纹等)。然后，根据实际要求将 长钢坯进行分段、钻孔、端而加，并进行 寸公 和表面质量检查。管坯在加热前进入连续脱脂清洗 装置进行清洗和脱脂，清除管坯内、外表面上的油脂 和污物.防止管坯在预热炉加热过程中被污染，确保管坯质量 将清洗后的管土彳：送入环形预热炉进行 预热后，再送入感应炉进行加热，并在立式挤压机上进行扩孔 *后，将感应加热的扩孔管坯送 入挤 机进行热挤压.得到组织致密、性能均匀的挤 压荒管 从而避免了两辊斜轧穿孑L荒管内、外表面容 易开裂、折叠等质量缺陷。挤压荒管在周期式冷轧 管机上完成冷轧变形，经过多道次冷轧*终轧制出25minx2.5 mm的成品钢管，长度可达l2m以上

　　2.2无缝管理化性能

　　从成品管上分别取样进行金相、室温和高温拉 伸试验、品问腐蚀性能评价试验及压扁试验和扩口 试验，以评价管的使用性能及工艺性能(1)组织及力学性能。对成品管进行微观组织 观察(图4)，结果表明，管基本上为奥氏体组织，晶粒度约为7级。晶界和品内析出相很少。室温拉伸试验

　　按照GB/T228—2002的规定，托仲试样采川存整管上 取 佯 窒温拉fl{1试后，管的胤服强度为440MPa，抗 托强俊为844MPa，伸长率 49.5% M时，按照 GB/T4338.2006的规定.进行高温拉伸试验 、高温拉伸在400°700。C，管的屈服强度仍商达300 MPa以上(图5)

　　晶间腐蚀性能，为了检验管的抗晶间腐蚀性能按照ASTMG28A法(Fe(SO)+50%HSO溶液)进行腐蚀试验，试验时间为24h。结果表面其乎均腐蚀速为3.9mm/a 腐蚀后的组织照片如图6所示腐蚀深度为82.9um国内镍及镍合金压制力容器标准(JB/T4756-2006)规定c276合金无缝管参照G28A法试验其平均腐蚀速小于12mm

　　由此可见，成品管的品问腐蚀性能完全 符合相关标准要求，可以代替进口产品 、

　　(3) 扁和扩口试验。对成品管取样进行 扁试 验和扩口试验。压扁试验按照GB/T246的规定进行压扁管段试样长度为65mm .扩口试验按照ASME SB829规定进行..试验时采用顶角为60的圆锥顶头 进行扩口试验，扩径率为竹子外径的30%。结果表明， 试样经压翩、扩|]后未…现町视裂缝和裂口，满足T 艺要求.. 综上呵知，采用热挤 和冷轧r艺试制的 25 lYlm×2.5mm的镍基合金C.276无缝管，其各项指标 均能满足ASMESB622标准要求.完全可以替代进 口产品 3 结论 采』{j热挤压和冷轧T艺丌发 的4~25mmx2.5mm 的C一276镍基耐蚀合金无缝管，平均品粒度为7级， 具有较好的力学性能和抗品问腐蚀性能，400~700 ℃高温屈服强度大于300MPa，满足ASMESB622 等卡I{关标准要求，完全可以替代进口产品。