42CrMo合金管

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42CrMo无缝钢管

作者:admin 来源:原创 日期:2013-10-19 11:31:15 人气:

42CrMo无缝钢管材质:
42CrMo无缝钢管是在优质碳素结构钢管的基础上,适当加入一种或数种合金元素,用来提高钢的力学性能、韧性和淬透性。高压合金管是在优质碳素结构钢管的基础上,适当加入一种或数种合金元素,用来提高钢的力学性能、韧性和淬透性。用合金管的制造,通常需经热处理(正火或调质);其使用前,通常需经过调质或表面化学处理(渗碳、氮化等)、表面淬火或高频淬火等处理。一般用高压合金管要保证强度和压扁试验。合金管以热轧状态或热处理状态交货;冷轧以热以热处理状态交货。低中压锅炉用无缝管:用于制造各种低中压锅炉、过热蒸汽管、沸水管、水冷壁管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管等。用优质碳素结构钢热轧或冷轧(拨)合金管。主要用10、20号钢制造,除保证化学成分和机械性能外要做水压试验,卷边、扩口、压扁等试验。热轧以热轧状态交货、冷轧(拨)以热处理状态交货。
高压合金无缝钢管的强度、淬透性高,韧性好,淬火时变形小,高温时有高的蠕变强度和耐久强度。用于制作要求较12.02TCrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件,如机车牵援用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹,也可用于 2000m以下石油深井钻杆谈判与打捞器材,并且可以用于折弯机的模具等。42CrMo钢正常供货形状的显微机关为铁素体加珠光体,42CrMo钢在事项温度360℃-536℃畛域耐久运转进程中,会孕育产生珠光体的球化、合金元素在固溶体和碳化物间的再分拨及碳化物相布局的变化,42CrMo钢的热强功能和力学功能跟着珠光体球化水坦然安祥固溶体是合金元素贫化程度的加大而逐步低落,致使材质渐趋劣化乃至生效。高压合金无缝钢管是以,耐久以来42CrMo钢机关中珠光体球化水但凡被普及用于鉴定该类钢操作牢靠性的严重判据之一。
42CrMo无缝钢管化学成分
合金管是无缝钢管的一种,其性能要比一般的无缝钢管高很多,因为这种钢管里面含Cr比较多,其耐高温、腐蚀的性能是其他无缝钢管比不上的,所以合金管在石油、化工、电力、锅炉等行业的用途比较广泛。
高压合金管是在优质碳素结构钢管的基础上,适当加入一种或数种合金元素,用来提高钢的力学性能、韧性和淬透性。用合金管的制造,通常需经热处理(正火或调质);其使用前,通常需经过调质或表面化学处理(渗碳、氮化等)、表面淬火或高频淬火等处理。
因此,根据化学成分(主要是含碳量)、热处理工艺和用途的不同,此类钢管大致又可分为渗碳、调质和氮化钢三种不锈钢管。
加入铬主要是提高耐热钢的抗氧化性、抗腐蚀能力,含铬量小于5%时,600℃开始剧烈氧化,而含铬量达5%时就具有良好的抗氧化性。42CrMo钢在580℃以下具有良好的抗氧化性,腐蚀深度为0.05mm/a,600℃时性能开始变差,腐蚀深度为0.13mm/a。
42CrMo无缝钢管含铬量提高到9%左右,使用温度能达到650℃,主要措施就是使基体中溶有更多的铬。
钒与铌都是强碳化物形成元素,加入后能与碳形成细小而稳定的合金碳化物,有很强的弥散强化效果。
高压合金钢管含有较少的Mo元素,可以极大地降低生产成本。然而采用正常的奥氏体化淬火处理工艺生产后存在明显的高温回火脆性,造成冲击韧性偏低且不稳定。


强度(抗拉强度/密度)高抗拉强度可达100~140kgf/mm2,而密度仅为钢的60%。
中温强度好,使用温度比铝合金高几百度,在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450~500℃的温度下长期工作。
耐蚀性好,在大气中钛表面立即形成一层均匀致密的氧化膜,有抵抗多种介质侵蚀的能力。
通常钛在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性,在海水、湿氯气和氯化物溶液中的耐蚀性能更为优异。但在还原性介质,如盐酸等溶液中,钛的耐蚀性能较差。
低温性能好,间隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能保持一定的塑性。
弹性模量低,热导率小,无铁磁性。
42CrMo无缝钢管正火加回火后组织为先共析铁素体和珠光体,42CrMo无缝钢管优点有时出现粒状贝氏体。42CrMo无缝钢管中粒状贝氏体的形成及其对高温持久性能的影响。结果表明,微量氮和正火温度对粒状贝氏体的形成非常敏感,粒状贝氏体有利于提高持久断裂强度,但使时效冲击韧性有所降低。
此类钢是依靠调整含碳(C)量来改善钢的力学性能,因此,根据含碳量的高低,此类钢又可分为:
低碳钢--含碳量一般小于0.25%,如10、20钢等;
中碳钢--含碳量一般在0.25~0.60%之间,如35、45钢等;
高碳钢--含碳量一般大于0.60%。此类钢一般不用于制造钢管。
以低碳(≤0.1%)和低硫(≤0.015%)为主要特征。常用的合金元素按其在42CrMo合金钢管的强化机制中的作用可分为:固溶强化元素(Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu等);细化晶粒元素(Al、Nb、V、Ti、N等);沉淀硬化元素(Nb、V、Ti等)以及相变强化元素(Mn、Si、Mo等)(见金属的强化)。
C ;在42CrMo合金钢管中形成珠光体或弥散析出的合金碳化物,使钢得到强化。在微合金钢中为形成一定量的碳-氮化物,碳的含量只需要0.01~0.02%;所以降碳是这类钢发展的必然趋势,从而可大大改善42CrMo合金钢管的韧性和焊接性能[1]。
Mn ;高的Mn/C比对提高42CrMo合金钢管的屈服强度和冲击韧性有好处。锰能降低γ→α 转变温度;有利于针状铁素体的形核;在加热过程中可增大碳-氮化物形成元素在γ-Fe中的溶解度,从而增加了铁素体中碳化物的弥散析出量。此外,由于高锰导致42CrMo合金钢管的应力/应变特性的变化,可以抵销鲍欣格效应的强度损失。
Si ;多数低合金高强度钢不用硅合金化,但在热轧铁素体-马氏体多相钢中,硅是不可缺少的添加元素。
Mo ;含钼42CrMo合金钢管(~0.15%Mo)有较高的强度,比传统的铁素体-珠光体钢又有较高的韧性。钼对钢在冷却过程中珠光体转变有抑制作用。在针状铁素体钢和超低碳贝氏体钢中的含钼量一般在0.2~0.4%。
Nb、V、Ti ;在低碳的锰钢或低碳的锰-钼钢中添加0.05~0.15% Nb(或V、Ti),有明显的晶粒细化和沉淀硬化作用。钛在钢中形成硫化物,改善冲击吸收功的各向异性和冷成型性。
稀土元素(RE) ;微量(0.001%左右)稀土金属,不影响42CrMo合金钢管的强度。其主要作用是脱硫,它又是最有效的硫化物形态控制元素,减小韧性的各向异性,防止钢的层状撕裂。
其他元素Ni、Cr、Cu等,在微合金钢中固溶硬化并不十分有效,在非调质钢中一般控制在较低的含量范围。


42CrMo无缝钢管热处理:
合金钢管热处理技术:结构钢管工件在加热和冷却过程中,由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致,形成温差,就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。在热应力的作用下,由于表层开始温度低于心部,收缩也大于心部而使心部受拉,当冷却结束时,由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。这种现象受到冷却速度,材料成分和热处理工艺等因素的影响。当冷却速度愈快,含碳量和合金成分愈高,冷却过程中在热应力作用下产生的不均匀塑性变形愈大,最后形成的残余应力就愈大。另一方面钢在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随工件体积的膨胀,工件各部位先后相变,造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与热应力相反。组织应力的大小与工件在马氏体相变区的冷却速度,形状,材料的化学成分等因素有关。
持证焊工在施焊前需经过项目部现场考试,考试的方法是每个焊工焊接的第一道口在技术质量部专业人员的在场的情况下直接在指定的施工焊口上进行。对施焊压力管道的焊工,直接对施焊焊工的第一道焊口进行外观检查,合格后进行射线探伤。射线探伤合格后在焊工胸卡上确认。每人配备焊条保温筒、磨光机、小手电等工器具。 焊接过程中必须使用焊条筒,随用随取,盖好焊条筒。焊接材料严禁乱用,焊条筒类只允许装一种焊条。未经烘烤的焊条禁止使用 具体的焊接工艺参数详见焊接工艺指导书。焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于20mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺等清除干净,且不得有裂纹、夹层等缺陷。(PT检测) 焊接长度宜为10~20mm,高度为2~4mm。
42CrMo无缝钢管交货状态:
试样毛坯尺寸/mm: 30
热处理|淬火|加热温度℃|第一次淬火: 900
热处理|淬火|加热温度℃|第二次淬火: -
热处理|淬火|冷却剂: 空
热处理|回火|加热温度℃: 650
热处理|回火|冷却剂: 空
力学特性|抗拉强度σb/MPa,≥: 440
力学特性|屈服点σs/MPa,≥: 295
力学特性|断后伸长率δ5(),≥: 22
力学特性|断面收缩率ψ(),≥: 60
力学特性|冲击吸收功Aku2/J,≥: 94
钢材退火或高温回火供应状态布氏硬度HBS100/3000,≤: 179
交货长度又称用户要求长度或合同长度。标准中对交货长度有以下几种规定:
通常长度(又称非定尺长度):凡长度在标准规定的长度范围内而且无固定长度要求的,均称为通常长度。例如结构管标准规定:热轧(挤压、扩)钢管3m~12m;冷拔(轧)钢管2m~10.5m。 元成钢管 螺旋钢管 直缝埋弧焊钢管 奥蓝德直缝钢管
定尺长度:定尺长度应在通常长度范围内,是合同中要求的固定长度尺寸。但是实际操作中都做出绝对定尺长度是不大可能的,因此标准中对定尺长度规定了允许的正偏差值。
生产定尺长度钢管比通常长度钢管的成材率下降幅度较大,生产企业提出加价要求是合理的。加价幅度各企业不尽相同,一般为基价基础上加10%左右。
倍尺长度:倍尺长度应在通常长度范围内,合同中应注明单倍尺长度及构成总长度的倍数(例如3m×3,即3m的3倍数,总长为9m)。实际操作中,应在总长度的基础上加上允许正偏差20mm,再加上每个单倍尺长度应留切口余量。以结构管为例,规定留切口余量:外径小于或等于159mm为5~10mm;外径大于159mm为10~15mm。
若标准中无倍尺长度偏差及切割余量规定时,应由供需双方协商并在合同中注明。倍长尺度同定尺长度一样,会给生产企业带来成材率大幅度降低,因此生产企业提出加价是合理的,其加价幅度一般也为基价上加10%左右。
范围长度:范围长度在通常长度范围内,当用户要求其中某固定范围长度时,需在合同中注明。
例如:通常长度为3m~12m,而范围定尺长度为6m~8m或8m~10m。
可见,范围长度比定尺和倍尺长度要求宽松,但比通常长度加严很多,也会给生产企业带来成材率的降低。因此生产企业提出加价是合理的,其加价幅度一般会在基础价格上加4%左右。