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核用特種不銹鋼管制造工藝
日期：2025-04-19 13:06
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核用特種不銹鋼管制造工藝
盡管核用特種不銹鋼管制造采用冷成形工藝制備具有很多優(yōu)點(diǎn)，如表面粗糙度值小，表面精度高等。但由于冷變形通常都是在金屬再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的，實(shí)際變形溫度一般都是在室溫下進(jìn)行的，變形抗力相對(duì)于熱成形明顯要大，故冷變形過(guò)程的殘余應(yīng)力常大于熱變形。殘余應(yīng)力的存在由可能導(dǎo)致零件內(nèi)部或表面出現(xiàn)裂紋以及在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的應(yīng)力腐蝕的嚴(yán)重問題，從而嚴(yán)重影響核用特種不銹鋼管的服役**性。為了避免此類問題的出現(xiàn)，故需要對(duì)冷成形的管件進(jìn)行熱處理。熱處理的目的有兩個(gè)：一是去應(yīng)力，二是改善組織。去應(yīng)力的原理是管件在熱處理爐中被加熱到一定溫度后，材料強(qiáng)度下降，當(dāng)原有的殘余應(yīng)力達(dá)到退火溫度下的屈服應(yīng)力時(shí)工件發(fā)生塑性變形而緩解殘余應(yīng)力。
盡管核用特種不銹鋼管制造采用冷成形工藝制備具有很多優(yōu)點(diǎn)，如表面粗糙度值小，表面精度高等。但由于冷變形通常都是在金屬再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的，實(shí)際變形溫度一般都是在室溫下進(jìn)行的，變形抗力相對(duì)于熱成形明顯要大，故冷變形過(guò)程的殘余應(yīng)力常大于熱變形。殘余應(yīng)力的存在由可能導(dǎo)致零件內(nèi)部或表面出現(xiàn)裂紋以及在使用過(guò)程中可能出現(xiàn)的應(yīng)力腐蝕的嚴(yán)重問題，從而嚴(yán)重影響核用特種不銹鋼管的服役**性。為了避免此類問題的出現(xiàn)，故需要對(duì)冷成形的管件進(jìn)行熱處理。熱處理的目的有兩個(gè)：一是去應(yīng)力，二是改善組織。去應(yīng)力的原理是管件在熱處理爐中被加熱到一定溫度后，材料強(qiáng)度下降，當(dāng)原有的殘余應(yīng)力達(dá)到退火溫度下的屈服應(yīng)力時(shí)工件發(fā)生塑性變形而緩解殘余應(yīng)力。
若熱處理的目的僅為去除管件冷成形過(guò)程中的殘余應(yīng)力，但要保證冷變形以后的管件強(qiáng)化效果，就更應(yīng)該嚴(yán)格控制特種不銹鋼管的加熱溫度，應(yīng)根據(jù)鋼管成形后對(duì)殘余應(yīng)力的限制和力學(xué)性能的要求來(lái)制定退火工藝。如退火溫度過(guò)低，管件的強(qiáng)度和硬度依然保持很高，去除應(yīng)力不徹底。另外，需引起重視的是，特種不銹鋼管因在變形過(guò)程中的變形量大，如退火溫度過(guò)高，容易引起晶粒過(guò)度長(zhǎng)大的現(xiàn)象。尤其是對(duì)于正三通以及斜三通等在冷成形過(guò)程中涉及的大變形情形，因主管的端部受壓縮變形程度過(guò)大，變形量近70%，而三通支管頂部的變形量甚至超出70%，在退火過(guò)程中溫度稍微控制不當(dāng)，大變形量的區(qū)域會(huì)出現(xiàn)晶粒過(guò)大長(zhǎng)大的情況，從而嚴(yán)重惡化特種不銹鋼管的整體力學(xué)性能，此問題是應(yīng)該值得重視的。
在改善管件組織的熱處理工藝中，因很多特種不銹鋼管屬于難變形材料，如管坯處在原始狀態(tài)的組織如馬氏體組織，則管坯的硬度太大導(dǎo)致開裂。所以原始態(tài)的組織不宜于變形的。對(duì)于此類鋼種，在變形前要根據(jù)合金相圖、變形抗力圖合及塑性圖確定熱處理溫度，使之具備適宜冷變形的組織。但成形之后，為了保證其服役性能，應(yīng)再次通過(guò)熱處理工藝使其具備服役狀態(tài)下的組織。
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