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          15CrMo合金鋼管
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          15CrMo合金鋼管系珠光體組織耐熱鋼管,在高溫下具有較高的熱強性(δb≥440MPa)和抗氧化性,并具有一定的抗氫腐蝕能力。由于鋼中含有較高含量的Cr、C和其它合金元素,鋼材的淬硬傾向較明顯,焊接性差。
           
          多數合金管具有良好的熱加工塑性,但由于合金化程度較高,與碳鋼比較導熱性較差,因此加熱速度應比較緩慢,保溫時間應適當延長,對于合金管,加熱氣氛中的硫含量應予以限制。鐵素體合金管晶粒易于長大,加熱溫度應偏低,終加工溫度應控制在800℃以下,并保證在較低溫度下具有足夠變形量以保證鋼的最終性能。
          合金管熱加工后應采取緩冷措施,防止產生裂紋。此類鋼具有較高的高溫強度,因此要求更大的軋制和鍛造壓力,而且每一道次的壓下量不能過大。奧氏體、低碳馬氏體和半奧氏體合金管以及雙相合金管易于冷加工,但由于加工硬化,常常需要多次中間退火。中間退火溫度與鋼種的固溶處理溫度相同,視鋼種類型大約在1050~1100℃范圍內變動。
          15crmo合金鋼管焊接性能:
          合金管的焊接性是重要工藝性能指標。適用于合金管的焊接方法很多,包括手工電弧焊,惰性氣體保護焊等。不管哪種焊接方法,關鍵的工藝措施是避免焙化的金屬與外界環境介質起反應。為了避免焊接熱裂紋,馬氏體合金管應防止吸氫,鐵素體合金管應防止馬氏體形成,對于奧氏體合金管應含有一定數量的鐵素體是應采用的技術措施。為保證焊后的各種性能接近母材性能,必須嚴格按鋼種選擇相匹配的焊接材料和焊接工藝。
          高壓合金無縫鋼管的強度、淬透性高,韌性好,淬火時變形小,高溫時有高的蠕變強度和耐久強度。用于制作要求較35CrMo鋼強度更高和調質截面更大的鍛件,如機車牽援用的大齒輪、增壓器傳動齒輪、后軸、受載荷極大的連桿及彈簧夾,也可用于 2000m以下石油深井鉆桿談判與打撈器材,并且可以用于折彎機的模具等。15CrMo鋼正常供貨形狀的顯微機關為鐵素體加珠光體,15CrMo鋼在事項溫度500℃-550℃畛域耐久運轉進程中,會孕育產生珠光體的球化、合金元素在固溶體和碳化物間的再分撥及碳化物相布局的變化,15CrMo鋼的熱強功能和力學功能跟著珠光體球化水坦然安祥固溶體是合金元素貧化程度的加大而逐步低落,致使材質漸趨劣化乃至生效。高壓合金無縫鋼管是以,耐久以來15CrMo鋼機關中珠光體球化水但凡被普及用于鑒定該類鋼操作牢靠性的嚴重判據之一。
          鈀管純化氫的事理是,在300—500℃下,把待純化的氫通入鈀管的一側時,氫被吸附在鈀管壁上,因為鈀的4d電子層貧窶兩個電子,它能與氫天生不不變的化學鍵(鈀與氫的這種回響是可逆的),在鈀的浸染下,氫被電離為質子其半徑為1.5×1015m,而鈀的晶格常數為3.88×10-10m(20℃時),故可經由鈀管,在鈀的浸染下質子又與電子結歸側從頭組成氫分子,從鈀管的另一側逸出。在鈀管外貌,未被離解的氣體是不克不迭透過的,故可操作鈀管失蹤失蹤高純氫。當然鈀對氫有怪異的透過功能,但純鈀的機器功能差,高溫時易氧化,再結晶溫度低,易使鈀管變形和脆化,故不克不迭用純鈀作透過膜。低壓合金鋼管PDC鉆頭的鉆進屬于剪切破巖。因為巖石的抗剪強度比抗壓強度小得多,是以PDC鉆頭破巖所必要的能量比同尺寸的牙輪鉆頭小,能以較小的鉆壓完成更無效的鉆進,其機器鉆速是尋常牙輪鉆頭的2倍以上,進尺是牙輪鉆頭的4~6倍。同時低壓合金鋼管PDC鉆頭上沒有勾當部件,可以裁減井下事項的產生。為了豐裕無效天時用井底水力能量,使水射流與切削齒聯相助用割裂巖石,前進破巖從命,打算了超低壓雙流道PDC鉆頭。
          15crmo合金鋼管厚度公差:
          以公稱壓力表示其等級或規定壓力一溫度額定值的管件,應按標準規定的壓力一溫度額定值作為其使用基準,如GB/T 17185;
          標準中僅規定了與其相連直管的公稱厚度的管件,按標準規定的基準管子等級確定其適用壓力一溫度額定值,如GB14383~GB14626。
          標準中僅規定外形尺寸的管件,如GB12459、GB 13401,應通過驗證性試驗來確定其承壓強度。
          4)其他,應按有關規定進行壓力設計或解析分析等方法來確定其使用基準。此外,15CrMo合金鋼管管件強度等級的確定,還應不低于整個管道系統在操作中可能遇到的最嚴酷工況下的壓力。
          15crmo合金鋼管熱處理工藝:
          退火是將15CrMo無縫鋼管加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻,目的是使15CrMo無縫鋼管內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或 者為進一步淬火作組織準備。
          正火是將15CrMo無縫鋼管加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。
          淬火是將15CrMo無縫鋼管加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后冷軋精密光亮鋼管變硬,但同時變脆。
          為了降低15CrMo無縫鋼管的脆性,將淬火后的15CrMo無縫鋼管在高于室溫而低于650℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。
          退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺一不可。
          “四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。
           把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行,使15CrMo無縫鋼管獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使15CrMo無縫鋼管不氧化,不脫碳,保持處理后冷軋精密光亮鋼管表面光潔,提高15CrMo無縫鋼管的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理。
          表面熱處理是只加熱15CrMo無縫鋼管表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱冷軋精密光亮鋼管表層而不使過多的熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的15CrMo無縫鋼管上給予較大的熱能,使15CrMo無縫鋼管管表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。
          化學熱處理是通過改變15CrMo無縫鋼管表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?;瘜W熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學成分?;瘜W熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火?;瘜W熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。
          熱處理是機械15CrMo無縫鋼管和工模具制造過程中的重要工序之一。大體來說,它可以保證和提高15CrMo無縫鋼管的各種性能 ,如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利于行各種冷、熱加工。
          例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵,提高塑性 ;齒輪采用正確的熱處理工藝,使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高;另外,價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能,可以代替某些耐熱鋼、合金管;工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用。
          從拉伸試驗結果可知,兩種方案的拉伸試樣全部斷在母材,說明焊縫的抗拉強度高于母材;彎曲試驗全部合格,說明焊縫的塑性較好。根據表5中的沖擊韌性試驗結果可知,方案Ⅰ的沖擊韌性明顯高于方案Ⅱ,證明方案Ⅰ的焊后熱處理規范比較理想,高溫回火不僅達到了改善接頭組織和性能目的,而且使韌性與強度配合適當。從室溫機械性能結果可知,所推薦的兩種焊接工藝方案均可用于現場施工。方案Ⅰ采用了與母材成分接近的焊條,焊縫性能同母材匹配,焊縫應具有較高的熱強性,焊縫在高溫下長期使用不易破壞。難點是焊后熱處理規范較為嚴格,回火溫度和保溫時間及加熱和冷卻速度控制不當反而會引起焊縫性能下降。方案Ⅱ采用了奧氏體合金管焊條施焊,雖然可以省去焊后熱處理,但由于焊縫與母材膨脹系數不同,長期高溫工作時可發生碳的擴散遷移現象,容易導致焊縫在熔合區發生破壞。

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