S32750超級雙相不銹鋼無縫管熱擠壓工藝研究

浙江至德鋼業(yè)有限公司介紹了S32750超級雙相不銹鋼無縫管的擠壓過程。通過控制預熱溫度、感應加熱溫度、擴孔和擠壓參數(shù)，確保成品性能及表面質量，完全滿足標準要求，擠壓狀態(tài)可以直接供貨。至德鋼業(yè)生產(chǎn)的雙相不銹鋼無縫管，嚴格執(zhí)行ASTM A789 A790 及GB/T 21833-2008奧氏體-鐵素體型雙相不銹鋼無縫鋼管標準，壁厚均勻，無麻坑裂紋砂眼等，歡迎您隨時咨詢。雙相不銹鋼系不銹鋼是既有奧氏體又有鐵素體組織結構且兩相獨立存在并含量較大的一類不銹鋼。第三代雙相不銹鋼又稱為超級雙相不銹鋼PRE（Cr%+3.3×（Mo+0.5W）%+16×N%）=40。

 S32750（022Cr25Ni7Mo4N）是一種典型的超級雙相不銹鋼，鋼中鉻、鉬、氮含量高，具有良好的耐點蝕、縫隙腐蝕性能。適用于石油化工、煉油、真空制鹽、煙氣脫硫等腐蝕環(huán)境更為苛刻的領域。S32750（022Cr25Ni7Mo4N）超級雙相不銹鋼熱加工塑性低，熱變形抗力高。本文主要研究了太鋼SMS-MEER的6000噸擠壓機熱擠壓工藝，針對鋼種材料特性，主要研究內容為預熱熱處理制度、擴孔變形量、感應加熱制度、擠壓變形量、冷卻制度及熱擠壓管坯性能。

一、實驗

 1. 實驗材料

 材料采用電爐+AOD+LF爐冶煉，經(jīng)鍛后車光至219mm，S32750的主要成分見表。

 2. 實驗流程

 管坯準備一環(huán)形爐預熱→一次感應加熱→擴孔→二次感應加熱→擠壓→冷卻

 3. 實驗方法

 擠壓設備為6000噸臥式擠壓機。根據(jù)成品管尺寸要求，擠壓筒選擇為230mm，擠壓針為75mm，擠壓模為89mm，成品鋼管規(guī)格為89×7mm。此規(guī)格擠壓機的最大安全負荷為38MN。同時準備了擠壓雙相不銹鋼專用玻璃粉潤滑墊和玻璃粉。

  a. 環(huán)形爐預熱

  雙相鋼預熱是熱擠壓的首要關鍵環(huán)節(jié)，至德鋼業(yè)研究表明，雙相不銹鋼的δ相在850℃會大量析出。為避免δ相的大量析出，采用750±10℃保溫3小時，保證坯料內外溫度均勻，頭尾、內外溫差在20℃以內。

  b. 感應加熱

 超級雙相不銹鋼的熱加工溫度控制很重要。溫度偏低，鐵素體塑性不良首先開裂；溫度過高，鐵素體相塑性高但強度低，又極易引起該相的撕裂。因此，擠壓過程采用了1100~1120℃的熱加工溫度。

  c. 擴孔擠壓

 擠壓比（擠壓前后面積比）是擠壓過程的一個主要參數(shù)，擠壓力與擠壓比成線性關系增加，結合S32750（022Cr25Ni7Mo4N）超級雙相不銹鋼的高溫強度和塑性，選擇15~20的擠壓比，擠壓力范圍在2500～3000噸之間。

  d. 冷卻

 S32750（022Cr25Ni7Mo4N）超級雙相不銹鋼需快速冷卻以避免有害相析出。采用擠壓后快速入水冷卻，經(jīng)金相組織觀察，無有害相析出。

二、實驗結果

 在該熱擠壓工藝下，S32750超級雙相不銹鋼無縫管完成擠壓，表面質量良好。

  1. 力學性能

 取不銹鋼無縫管頭尾進行拉伸試驗，執(zhí)行ASTM A370標準，試驗結果見表。

  2. 相比例分析

 針對不同的成分設計，隨鐵素體增加強度增加，隨奧氏體增加而韌性增加，強度降低。然而對同一鋼種而言，相比例對力學性能的影響無明顯的變化。對擠壓管的金相分析表明，鐵素體與奧氏體相呈條帶狀分布，鐵素體相所占比例為49.52%，且晶界純凈無析出，滿足ASME標準規(guī)范要求。

 3. 硬度試驗

 在不銹鋼無縫管上取界面硬度試樣，進行全壁厚洛氏硬度試驗，標準要求不大于32HRC，硬度試驗結果如表。

 4. 腐蝕性能試驗

  按照ASTMA923C法進行腐蝕率性能評價，腐蝕介質為6%的FeCl3的溶液，試驗溫度40℃。試驗結果見表。

三、結論

  1. S32750（022Cr25Ni7Mo4N）超級雙相不銹鋼無縫管δ相有害相析出區(qū)間為800℃~1020℃，預熱采用750℃，2.75h，無有害相析出，溫度均勻。

  2. S32750超級雙相不銹鋼無縫管熱加工溫度1100~1120℃，擴延系數(shù)1.056、擠壓比19.9熱擠壓，表面質量良好。

  3. S32750超級雙相不銹鋼無縫管擠壓后快速人水冷卻，組織良好。

  4. S32750超級雙相不銹鋼無縫管熱擠壓狀態(tài)性能滿足標準要求，可以直接交貨。