[發明專利]一種鎳基耐熱合金無縫管的制造方法

有效

• 申請號: 201410343722.7
• 申請日: 2014-07-19
• 公開（公告）號: CN104099545A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 王巖;徐芳泓;李陽;李莎;曾莉
• 申請（專利權）人: 太原鋼鐵（集團）有限公司
• 主分類號: C22F1/10
• 分類號: C22F1/10;C21D8/10
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術領域

本發明涉及一種鎳基耐熱合金無縫管的制造方法。

背景技術

鎳基耐熱合金具有優良的耐腐蝕、抗氧化及良好的機械性能，應用于航空、航天、能源及石油化工領域。含有鎳、鉻、鈷的鎳基耐熱合金具有特別優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，制管生產一直是其重大難題?，F有的鎳基耐熱合金無縫管的制造方法尤其在冷軋生產過程中，由于減壁量、減徑量不合理匹配，質量與室溫力學性能（20℃）差，極易產生“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熱擠壓、控制管材質量，確保組織性能是急需解決的問題。

發明內容

為了克服現有鎳基耐熱合金無縫管的制造方法的上述不足，提供一種質量高、性能高的鎳基耐熱合金無縫管的制造方法。

本發明的鎳基耐熱合金無縫管的合金名義成分為Ni-25Cr-20Co。

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形爐內加熱，加熱總時間不小于120?min，不大于180min，出環形爐溫度為900～950℃。管坯一次感應加熱溫度為1160～1180℃，擴孔。二次感應加熱溫度為1160～1200℃，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，擠壓結束后成管材立即（30秒內）入水冷卻。

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量以及性能會產生重大影響。冷軋參數主要包括：減壁量，減徑量，送進量，軋制速度。軟化退火參數主要包括：軟化退火溫度，冷卻方式。

管材冷軋時要求在軋機能力允許范圍之內（控制道次減壁量低于45%），并且減壁量/減徑量比值控制在0.8～1.0之間。

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壁“橘皮”缺陷。并且將比值控制在0.8～1.0之間時，管材經軟化退火后組織最為均勻。?

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℃，保溫時間為20～30min，軟化退火后水冷。

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℃，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℃，保溫8～12h，空冷。

采用本發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。

室溫力學性能（20℃）：

本發明：R_p0.2≥750MPa，R_m≥1150MPa，A≥35%，Z≥40%。

ASME標準：R_p0.2≥620MPa，R_m≥1035MPa，A≥20%。

高溫力學性能（750℃）：

本發明：R_p0.2≥600MPa，R_m≥900MPa，A≥20%，Z≥30%。

ASME標準：R_p0.2≥508MPa，R_m≥771MPa。

具體實施方式???

????下面結合實施例詳細說明本發明的具體實施方式，但本發明的具體實施方式不局限于下述的實施例。

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形爐內加熱，加熱總時間為150min，出環形爐溫度為900℃。管坯一次感應加熱溫度為1170℃，擴孔。二次感應加熱溫度為1194℃，出爐擠壓。擠壓比為6.7，擠壓速度150mm/s，擠壓結束后管材在25秒內入水冷卻。擠壓成規格為φ114×18mm的管材。