鋼管作為一種產(chǎn)品必須具備一定的性能才能滿足使用條件的需求。改善鋼的性能有兩個途徑,一是調(diào)整鋼的化學成分,即用合金化的方法;另一是熱處理及熱處理和塑性變形相結(jié)合的辦法。在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,熱處理在改善鋼的性能方面仍占據(jù)著主導地位。
鋼管的種類繁多,并制定出了相應的標準,所使用的鋼種千差萬別,有時用戶根據(jù)自身的需求還要增加附加條件。在標準中,作為交貨條件之一的性能指標必須達到規(guī)定要求。鋼管的性能主要指的是力學性能、物理性能、使用性能及工藝性能等。而熱處理則通過加熱、保溫及冷卻使鋼獲得一定的金相組織和與之相對應的各種性能,以滿足產(chǎn)品標準及用戶的要求。
一、高壓鍋爐管的熱處理
高壓鍋爐管一般在高溫高壓條件下工作,它除要求足夠高的高溫強度外,還要有高抗氧化性,故應根據(jù)工作條件選用相應的鋼管材質(zhì)。在475~570℃溫度工作的鋼管多采用珠光體類的鉬鋼、鉻鋼、釩鋼、鉻釩鋼等;在570~625℃工作的多采用馬氏體和奧氏體類的耐熱鋼;工作溫度高于700℃時主要用高溫合金(鎳基合金)。為使高壓鍋爐管具有足夠的高溫強度、高溫塑性變形抗力、低的時效和熱脆傾向、足夠的腐蝕穩(wěn)定性和良好的工藝性能,鋼管軋后要進行正火和回火熱處理。
二、軸承管的熱處理
軸承鋼系如GCr12,GCr15屬于高碳鋼類,按使用條件,要求有高而均勻的硬度,無軟點和脆弱的夾雜物。因此,軸承管除對非金屬夾雜、表面脫碳和低倍組織有一定要求外,顯微組織應為球狀珠光體。為得到均勻的球狀珠光體組織,消除內(nèi)應力和降低硬度,便于矯直和切削加工,因此,軸承管軋后必須進行球化退火。
三、不銹鋼管的熱處理
不銹鋼管按照化學成分和組織特點可分為馬氏體型、鐵素體型和奧氏體型三類。就奧氏體不銹鋼管06Cr18Ni11Ti來說,具有單相組織、塑性較好的特點。為了在常溫下得到單一的奧氏體組織,以增強抗腐能力、減少晶間腐蝕傾向和破壞致密的表面氧化鐵皮,鋼管軋后必須進行固溶處理。
四、調(diào)質(zhì)處理后的鋼管的冷卻
鋼管經(jīng)淬火、回火及矯直后其彎曲度及橢圓度均達到了預期的效果,但此時鋼管仍然具有較高的溫度,若冷卻不當鋼管仍然會產(chǎn)生彎曲變形。為了避免這一情況,鋼管應該在自然空氣中冷卻,不要采用強制冷卻的方式,即冷卻要緩和平穩(wěn),鋼管在冷卻過程中應做到均勻。為了做到這一點,鋼管應該在具有正、反向鏈的冷床上進行冷卻,因為在冷床上鋼管始終處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),冷卻均勻,可以避免彎曲。冷床的長度在設(shè)計上要考慮到最大規(guī)格的鋼管能夠使溫度降到略高于室溫即可。