一种700℃等级超超临界机组用合金管材的冷轧方法与流程

一种700
℃
等级超超临界机组用合金管材的冷轧方法
技术领域
1.本发明涉及金属压力加工技术领域，具体涉及一种700℃等级超超临界机组用合金管材的冷轧方法。


背景技术：

2.gh4985(以下简称“985”)合金是一种ni-cr-w-mo-ti-al-nb型变形高温合金，依靠w和mo等合金元素固溶强化，依靠γ’相弥散析出强化基体，以cr
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c6离散析出强化晶界。由于具有优异的高温强度、抗腐蚀和焊接性能，在较为严苛的高温和腐蚀环境下具备较好的组织稳定性。因此，该合金适用于制作700℃等级超超临界机组过热器/再热器管道，具备很好的应用前景。但由于该合金的合金元素含量较高，变形抗力大，导致冷轧过程中容易出现问题，如表面质量、轧制开裂和组织不均匀等问题，影响成材率和生产效率。上述冷轧问题应通过改进冷轧工艺参数予以解决，如冷轧变形量、送进量和轧制速度等。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种700℃等级超超临界机组用合金管材的冷轧方法，采用本发明制造的合金管材可以避免产生冷轧缺陷、组织均匀性高、变形道次少，有效降低生产成本，提高成材率和生产效率。
4.本发明采取的技术方案如下：
5.一种700℃等级超超临界机组用合金管材的冷轧方法，该方法使用热挤压管作为坯料，使用无缝管冷轧机进行冷轧，使用辊底炉或真空立式炉进行中间或成品退火处理，冷轧过程包括如下步骤：
6.1)原料选择：选择gh4985热挤压管作为700℃等级超超临界机组用合金管材的原料。
7.2)第一道冷轧：冷轧变形量控制在30-50％，送进量控制在1.0-1.5mm。
8.3)第一道退火处理：经第一道冷轧后的钢管进行第一道退火处理，退火温度控制在1050-1150℃，保温时间0.5-2h。
9.4)第二道冷轧：经步骤3)处理后的钢管进行第二道冷轧，冷轧变形量控制在30-50％，送进量控制在1.0-2.0mm。
10.5)第二道退火处理：第二道冷轧后的钢管进行第二道退火处理，退火温度控制在1050-1150℃，保温时间0.5-2h。
11.6)成品冷轧：经步骤5)处理后的钢管依次进行成品冷轧和成品退火处理，得到所述gh4985合金管材；其中：成品冷轧变形量控制在30-50％，送进量控制在1.0-2.0mm。成品退火处理的退火温度控制在1080-1150℃，保温时间0.5-1.5h。
12.本发明所述700℃等级超超临界机组用gh4985合金管材的外径大于40mm，壁厚大于5mm。
13.本发明的优点如下：
14.1、985合金冷轧管材的原料选用热挤压管，热挤压管具备组织致密性和均匀性好等优点。
15.2、第一道冷轧变形量控制在25-50％，送进量控制在1.0-1.5mm，可以避免轧制开裂，同时保证表面质量和变形组织均匀性。
16.3、第二道冷轧变形量控制在30-50％，送进量控制在1.0-2.0mm，有助于变形量平衡分配和变形组织均匀性控制。
17.4、成品冷轧变形量控制在30-50％，送进量控制在1.0-2.0mm，有助于尺寸精度和表面质量控制。
18.5、第一道退火处理、第二道退火处理温度控制在1050-1150℃，可以促进第二相回溶，避免因碳化物局部析出而引起带状组织遗传。同时可以促进冷轧变形组织的回复与再结晶，充分消除加工硬化，并且避免因晶粒过度粗化而引起组织不均匀性遗传。
19.6、成品退火处理温度控制在1080-1150℃，有助于第二相充分回溶于基体，形成过饱和固溶体，同时促进冷轧变形组织的回复、再结晶及再结晶晶粒的均匀粗化，提高成品管材的组织均匀性。
20.7、步骤3)和步骤5)的第一和第二道退火中，退火处理温度下限为1050℃，高于碳化物和第二相析出温度。步骤3)、步骤5)和步骤6)的三次退火中，退火处理温度上限为1150℃，低于晶粒异常长大温度。
21.8、步骤2)、步骤4)和步骤6)轧制中的单道次变形量控制在30-50％，高于985合金临界变形量，同时低于室温塑性极限。
具体实施方式
22.以下结合实施例详述本发明。
23.实施例1
24.本实施例为gh4985合金φ51
×
10.5mm规格管材的冷轧，过程如下：
25.设备：无缝管冷轧机、辊底炉、立式退火炉
26.原料：冷轧原料采用φ114
×
18mm热挤压管。
27.第一道冷轧：将规格为φ114
×
18mm的热挤压管冷轧至φ89
×
14.5mm，变形量为30％，送进量为1.5mm。
28.第一道退火处理：将第一道冷轧管置于辊底炉进行退火处理，退火温度为1120℃，退火时间为20min。
29.第二道冷轧：将退火处理后的φ89
×
14.5mm钢管冷轧至φ63
×
12.5mm，变形量为30％，送进量为2.0mm。
30.第二道退火处理：将第二道冷轧管置于辊底炉进行退火处理，退火温度为1100℃，退火时间为20min。
31.成品冷轧：将退火处理后的φ63
×
12.5mm钢管冷轧至φ51
×
10.5mm，变形量为30％，送进量为2.0mm。
32.成品退火处理：将冷轧后的φ51
×
10.5mm钢管置于立式退火炉进行成品退火处理，退火温度为1080℃，退火时间为15min。
33.本实施例制造的gh4985合金钢管的尺寸和组织检测结果如表1：
34.表1合金钢管的尺寸和晶粒度检测结果
[0035][0036]
实施例2
[0037]
本实施例为gh4985合金φ51
×
10.5mm规格管材的冷轧，过程如下：
[0038]
设备：无缝管冷轧机、辊底炉、立式退火炉
[0039]
原料：冷轧原料采用φ114
×
18mm热挤压管
[0040]
第一道冷轧：将规格为φ114
×
18mm的热挤压管冷轧至φ89
×
14.5mm，变形量为30％，送进量为1.0mm。
[0041]
第一道退火处理：将第一道冷轧管置于辊底炉进行退火处理，退火温度为1150℃，退火时间为20min。
[0042]
第二道冷轧：将退火处理后的φ89
×
14.5mm钢管冷轧至φ63
×
12.5mm，变形量为30％，送进量为1.0mm。
[0043]
第二道退火处理：将第二道冷轧管置于辊底炉进行退火处理，退火温度为1120℃，退火时间为20min。
[0044]
成品冷轧：将退火处理后的φ63
×
12.5mm钢管冷轧至φ51
×
10.5mm，变形量为30％，送进量为1.0mm。
[0045]
成品退火处理：将冷轧后的φ51
×
10.5mm钢管置于立式退火炉进行成品退火处理，退火温度为1100℃，退火时间为15min。
[0046]
本实施例制造的gh4985合金钢管的尺寸和组织检测结果如表2：
[0047]
表2合金钢管尺寸和晶粒度检测结果
[0048]