一種鎳基耐熱合金無縫管的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鎳基耐熱合金無縫管的制造方法，它包括下述依次的步驟Ⅰ熱擠壓、Ⅱ?冷軋+軟化退火與Ⅲ?固溶+時效熱處理，其特征是：在步驟步驟Ⅰ熱擠壓?首先將打好通心孔的管坯放入環(huán)形爐內(nèi)加熱，加熱總時間不小于120min，不大于180min，出環(huán)形爐溫度為900～950℃；管坯一次感應(yīng)加熱溫度為1160～1180℃，擴孔；二次感應(yīng)加熱溫度為1160～1200℃，而后進行出爐擠壓，擠壓比不大于8，擠壓速度150～180mm/s，擠壓結(jié)束后成荒管立即30秒內(nèi)入水冷卻。本鎳基耐熱合金無縫管的制造方法制的無縫管質(zhì)量高、性能高。
【專利說明】一種鎳基耐熱合金無縫管的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鎳基耐熱合金無縫管的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鎳基耐熱合金具有優(yōu)良的耐腐蝕、抗氧化及良好的機械性能，應(yīng)用于航空、航天、 能源及石油化工領(lǐng)域。含有鎳、鉻、鈷的鎳基耐熱合金具有特別優(yōu)異的抗煙氣腐蝕性能及持 久性能，也被選為新一代電站鍋爐主要候選材料。但是，鎳基耐熱合金由于具有合金化元素 含量高、變形抗力大、擠壓易開裂、管材組織難以控制、可加工溫度區(qū)間窄、冷變形抗力高、 熱處理工藝復雜等一系列特點，制管生產(chǎn)一直是其重大難題?，F(xiàn)有的鎳基耐熱合金無縫管 的制造方法尤其在冷軋生產(chǎn)過程中，由于減壁量、減徑量不合理匹配，質(zhì)量與室溫力學性能 (20°C )差，極易產(chǎn)生"炸裂"及"橘皮"缺陷。因此，在管材制備過程中如何能夠有效實現(xiàn)熱 擠壓、控制管材質(zhì)量，確保組織性能是急需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有鎳基耐熱合金無縫管的制造方法的上述不足，提供一種質(zhì)量高、性 能高的鎳基耐熱合金無縫管的制造方法。
[0004] 本發(fā)明的鎳基耐熱合金無縫管的合金名義成分為Ni-25Cr-20C〇。
[0005] 本鎳基耐熱合金無縫管的制造方法包括下述依次的步驟I熱擠壓、II 冷軋+軟 化退火與III固溶+時效熱處理，其特征是： 在步驟I熱擠壓 首先將打好通心孔的管坯放入環(huán)形爐內(nèi)加熱，加熱總時間不小于120 min，不大于 180min，出環(huán)形爐溫度為900?950°C。管坯一次感應(yīng)加熱溫度為1160?1180°C，擴孔。二 次感應(yīng)加熱溫度為1160?1200°C，而后進行出爐擠壓。為確保擠壓順利進行，擠壓比控制 在8以下，擠壓速度150?180mm/s，擠壓結(jié)束后成管材立即（30秒內(nèi)）入水冷卻。
[0006] 上述的鎳基耐熱合金無縫管的制造方法，其特征是： 在步驟II冷軋+軟化退火 冷軋及軟化退火工藝對管材總體質(zhì)量以及性能會產(chǎn)生重大影響。冷軋參數(shù)主要包括： 減壁量，減徑量，送進量，乳制速度。軟化退火參數(shù)主要包括：軟化退火溫度，冷卻方式。
[0007] 管材冷軋時要求在軋機能力允許范圍之內(nèi)（控制道次減壁量低于45%)，并且減壁 量/減徑量比值控制在〇. 8?1. 0之間。
[0008] 因為比值過大易造成冷軋管材"炸裂"缺陷，比值過小易造成管材內(nèi)壁"橘皮"缺 陷。并且將比值控制在〇. 8?1. 0之間時，管材經(jīng)軟化退火后組織最為均勻。
[0009] 冷軋送進量要求在3?5mm，軋制速度控制在30?40次/分。道次間軟化退火溫 度在1100?1120°C，保溫時間為20?30min，軟化退火后水冷。
[0010] 上述的鎳基耐熱合金無縫管的制造方法，其特征是： 在步驟III固溶+時效熱處理 經(jīng)最后冷軋道次之后制成的管材需進行固溶熱處理，固溶溫度為1130?1150°C，保溫 時間40?60min，水冷。固溶處理后管材需進行時效熱處理，時效制度為800?820°C，保 溫8?12h，空冷。
[0011] 采用本發(fā)明方法得到的含有鎳、鉻、鈷的鎳基耐熱合金無縫管，徹底消除了熱擠壓 悶車、開裂，冷軋"炸裂"和"橘皮"等缺陷，所得管材性能滿足標準要求。
[0012] 室溫力學性能（20°C): 本發(fā)明：RpQ.2 彡 750MPa，匕彡 1150MPa，A 彡 35%，Z 彡 40%。
[0013] ASME 標準：Rp(l 2 彡 620MPa，匕彡 1035MPa，A 彡 20%。
[0014] 高溫力學性能（750°C): 本發(fā)明：RpQ.2 彡 600MPa，匕彡 900MPa，A 彡 20%，Z 彡 30%。
[0015] ASME 標準：Rp〇.2 彡 508MPa，匕彡 771MPa。
[0016]

【具體實施方式】 下面結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的【具體實施方式】不局限于 下述的實施例。
[0017] 實施一 本實施例的制造方法包括下述依次的步驟： I 熱擠壓 將打好通心孔的管坯放入環(huán)形爐內(nèi)加熱，加熱總時間為150min，出環(huán)形爐溫度為 900°C。管坯一次感應(yīng)加熱溫度為1170°C，擴孔。二次感應(yīng)加熱溫度為1194°C，出爐擠 壓。擠壓比為6. 7,擠壓速度150mm/s，擠壓結(jié)束后管材在25秒內(nèi)入水冷卻。擠壓成規(guī)格為 Φ 114X 18mm 的管材。
[0018] II冷軋+軟化退火 管材規(guī)格為Φ114Χ 18mm。第一道次管材冷軋減壁量/減徑量比值為0.85;送進量 4mm;冷乳速度33次/分。冷乳后軟化退火溫度為1100°C保溫20min,水冷。第二道次管材 冷軋減壁量/減徑量比值為〇. 93,送進量3mm ;冷軋速度35次/分。
[0019] III固溶+時效熱處理 第二道次冷軋后管材固溶溫度為1150°c，保溫40min，水冷。管材最終時效熱處理工藝 為800°C保溫8h，空冷。
[0020] 本實施例所得成品管材規(guī)格為Φ50.8Χ8πιπι。無"炸裂"和"橘皮"缺陷，成品管性 能滿足標準要求。
[0021] 室溫力學性能（20°C): 本發(fā)明：RP〇.2=813 MPa，1^=1220 MPa，A=38%，Z=41%。
[0022] 高溫力學性能（750°C): 本發(fā)明：RpQ.2=680MPa，R^lOieMPa，A=24%，Z=32%。
[0023] 實施例二 本實施例的制造方法包括下述依次的步驟： I 熱擠壓 將打好通心孔的管坯放入環(huán)形爐內(nèi)加熱，加熱總時間為170min，出環(huán)形爐溫度為 930°C。管坯一次感應(yīng)加熱溫度為1174°C，擴孔。二次感應(yīng)加熱溫度為1184°C，出爐擠
【權(quán)利要求】
1. 一種鎳基耐熱合金無縫管的制造方法，它包括下述依次的步驟I熱擠壓、II 冷軋 +軟化退火與III固溶+時效熱處理，其特征是： 在步驟步驟I熱擠壓 首先將打好通心孔的管坯放入環(huán)形爐內(nèi)加熱，加熱總時間不小于120 min，不大于 180min，出環(huán)形爐溫度為900?950°C ; 管坯一次感應(yīng)加熱溫度為1160?1180°C，擴孔；二次感應(yīng)加熱溫度為1160?1200°C， 而后進行出爐擠壓，擠壓比不大于8,擠壓速度150?180mm/s，擠壓結(jié)束后成管材立即30 秒內(nèi)入水冷卻。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基耐熱合金無縫管的制造方法，其特征是： 在步驟II冷軋+軟化退火 冷軋時管材減壁量/減徑量比值控制在〇. 8?1. 0之間，冷軋送進量要求在3?5_， 軋制速度控制在30?40次/分；道次間軟化退火溫度在1100?1120°C，保溫時間為20? 30min，然后水冷。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎳基耐熱合金無縫管的制造方法，其特征是： 在步驟III固溶+時效熱處理 經(jīng)最后冷軋道次之后制成的管材進行固溶熱處理，固溶溫度為1130?1150°C，保溫時 間40?60min，水冷；固溶處理后管材進行時效熱處理，時效溫度為800?820°C，保溫8? 12h，空冷。
【文檔編號】C22F1/10GK104099545SQ201410343722
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月19日
【發(fā)明者】王巖, 徐芳泓, 李陽, 李莎, 曾莉 申請人:太原鋼鐵(集團)有限公司