一种镍基耐热合金无缝管的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种镍基耐热合金无缝管的制造方法，它包括下述依次的步骤Ⅰ热挤压、Ⅱ?冷轧+软化退火与Ⅲ?固溶+时效热处理，其特征是：在步骤步骤Ⅰ热挤压?首先将打好通心孔的管坯放入环形炉内加热，加热总时间不小于120min，不大于180min，出环形炉温度为900～950℃；管坯一次感应加热温度为1160～1180℃，扩孔；二次感应加热温度为1160～1200℃，而后进行出炉挤压，挤压比不大于8，挤压速度150～180mm/s，挤压结束后成荒管立即30秒内入水冷却。本镍基耐热合金无缝管的制造方法制的无缝管质量高、性能高。
【专利说明】一种镍基耐热合金无缝管的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种镍基耐热合金无缝管的制造方法。
【背景技术】
[0002] 镍基耐热合金具有优良的耐腐蚀、抗氧化及良好的机械性能，应用于航空、航天、 能源及石油化工领域。含有镍、铬、钴的镍基耐热合金具有特别优异的抗烟气腐蚀性能及持 久性能，也被选为新一代电站锅炉主要候选材料。但是，镍基耐热合金由于具有合金化元素 含量高、变形抗力大、挤压易开裂、管材组织难以控制、可加工温度区间窄、冷变形抗力高、 热处理工艺复杂等一系列特点，制管生产一直是其重大难题。现有的镍基耐热合金无缝管 的制造方法尤其在冷轧生产过程中，由于减壁量、减径量不合理匹配，质量与室温力学性能 (20°C )差，极易产生"炸裂"及"橘皮"缺陷。因此，在管材制备过程中如何能够有效实现热 挤压、控制管材质量，确保组织性能是急需解决的问题。
【发明内容】
[0003] 为了克服现有镍基耐热合金无缝管的制造方法的上述不足，提供一种质量高、性 能高的镍基耐热合金无缝管的制造方法。
[0004] 本发明的镍基耐热合金无缝管的合金名义成分为Ni-25Cr-20C〇。
[0005] 本镍基耐热合金无缝管的制造方法包括下述依次的步骤I热挤压、II 冷轧+软 化退火与III固溶+时效热处理，其特征是： 在步骤I热挤压 首先将打好通心孔的管坯放入环形炉内加热，加热总时间不小于120 min，不大于 180min，出环形炉温度为900?950°C。管坯一次感应加热温度为1160?1180°C，扩孔。二 次感应加热温度为1160?1200°C，而后进行出炉挤压。为确保挤压顺利进行，挤压比控制 在8以下，挤压速度150?180mm/s，挤压结束后成管材立即（30秒内）入水冷却。
[0006] 上述的镍基耐热合金无缝管的制造方法，其特征是： 在步骤II冷轧+软化退火 冷轧及软化退火工艺对管材总体质量以及性能会产生重大影响。冷轧参数主要包括： 减壁量，减径量，送进量，乳制速度。软化退火参数主要包括：软化退火温度，冷却方式。
[0007] 管材冷轧时要求在轧机能力允许范围之内（控制道次减壁量低于45%)，并且减壁 量/减径量比值控制在〇. 8?1. 0之间。
[0008] 因为比值过大易造成冷轧管材"炸裂"缺陷，比值过小易造成管材内壁"橘皮"缺 陷。并且将比值控制在〇. 8?1. 0之间时，管材经软化退火后组织最为均匀。
[0009] 冷轧送进量要求在3?5mm，轧制速度控制在30?40次/分。道次间软化退火温 度在1100?1120°C，保温时间为20?30min，软化退火后水冷。
[0010] 上述的镍基耐热合金无缝管的制造方法，其特征是： 在步骤III固溶+时效热处理 经最后冷轧道次之后制成的管材需进行固溶热处理，固溶温度为1130?1150°C，保温 时间40?60min，水冷。固溶处理后管材需进行时效热处理，时效制度为800?820°C，保 温8?12h，空冷。
[0011] 采用本发明方法得到的含有镍、铬、钴的镍基耐热合金无缝管，彻底消除了热挤压 闷车、开裂，冷轧"炸裂"和"橘皮"等缺陷，所得管材性能满足标准要求。
[0012] 室温力学性能（20°C): 本发明：RpQ.2 彡 750MPa，匕彡 1150MPa，A 彡 35%，Z 彡 40%。
[0013] ASME 标准：Rp(l 2 彡 620MPa，匕彡 1035MPa，A 彡 20%。
[0014] 高温力学性能（750°C): 本发明：RpQ.2 彡 600MPa，匕彡 900MPa，A 彡 20%，Z 彡 30%。
[0015] ASME 标准：Rp〇.2 彡 508MPa，匕彡 771MPa。
[0016]
【具体实施方式】 下面结合实施例详细说明本发明的【具体实施方式】，但本发明的【具体实施方式】不局限于 下述的实施例。
[0017] 实施一 本实施例的制造方法包括下述依次的步骤： I 热挤压 将打好通心孔的管坯放入环形炉内加热，加热总时间为150min，出环形炉温度为 900°C。管坯一次感应加热温度为1170°C，扩孔。二次感应加热温度为1194°C，出炉挤 压。挤压比为6. 7,挤压速度150mm/s，挤压结束后管材在25秒内入水冷却。挤压成规格为 Φ 114X 18mm 的管材。
[0018] II冷轧+软化退火 管材规格为Φ114Χ 18mm。第一道次管材冷轧减壁量/减径量比值为0.85;送进量 4mm;冷乳速度33次/分。冷乳后软化退火温度为1100°C保温20min,水冷。第二道次管材 冷轧减壁量/减径量比值为〇. 93,送进量3mm ;冷轧速度35次/分。
[0019] III固溶+时效热处理 第二道次冷轧后管材固溶温度为1150°c，保温40min，水冷。管材最终时效热处理工艺 为800°C保温8h，空冷。
[0020] 本实施例所得成品管材规格为Φ50.8Χ8πιπι。无"炸裂"和"橘皮"缺陷，成品管性 能满足标准要求。
[0021] 室温力学性能（20°C): 本发明：RP〇.2=813 MPa，1^=1220 MPa，A=38%，Z=41%。
[0022] 高温力学性能（750°C): 本发明：RpQ.2=680MPa，R^lOieMPa，A=24%，Z=32%。
[0023] 实施例二 本实施例的制造方法包括下述依次的步骤： I 热挤压 将打好通心孔的管坯放入环形炉内加热，加热总时间为170min，出环形炉温度为 930°C。管坯一次感应加热温度为1174°C，扩孔。二次感应加热温度为1184°C，出炉挤
【权利要求】
1. 一种镍基耐热合金无缝管的制造方法，它包括下述依次的步骤I热挤压、II 冷轧 +软化退火与III固溶+时效热处理，其特征是： 在步骤步骤I热挤压 首先将打好通心孔的管坯放入环形炉内加热，加热总时间不小于120 min，不大于 180min，出环形炉温度为900?950°C ; 管坯一次感应加热温度为1160?1180°C，扩孔；二次感应加热温度为1160?1200°C， 而后进行出炉挤压，挤压比不大于8,挤压速度150?180mm/s，挤压结束后成管材立即30 秒内入水冷却。
2. 根据权利要求1所述的镍基耐热合金无缝管的制造方法，其特征是： 在步骤II冷轧+软化退火 冷轧时管材减壁量/减径量比值控制在〇. 8?1. 0之间，冷轧送进量要求在3?5_， 轧制速度控制在30?40次/分；道次间软化退火温度在1100?1120°C，保温时间为20? 30min，然后水冷。
3. 根据权利要求1或2所述的镍基耐热合金无缝管的制造方法，其特征是： 在步骤III固溶+时效热处理 经最后冷轧道次之后制成的管材进行固溶热处理，固溶温度为1130?1150°C，保温时 间40?60min，水冷；固溶处理后管材进行时效热处理，时效温度为800?820°C，保温8? 12h，空冷。
【文档编号】C22F1/10GK104099545SQ201410343722
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月19日 优先权日:2014年7月19日
【发明者】王岩, 徐芳泓, 李阳, 李莎, 曾莉 申请人:太原钢铁(集团)有限公司