奥氏体系耐热合金管的制造方法以及利用该制造方法制造的奥氏体系耐热合金管的制作方法_4

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或冷的最终的塑性加工前,可以至 少1次加热至1050~1250°C。优选下限为1150°C、优选上限为1230°C。
[0138] 在利用热或冷的最终的塑性加工中,若赋予足够的应变,则可以在最终热处理中 促进再结晶。为了充分地赋予再结晶所需的应变,最终的塑性加工以截面减少率10%以上 来进行。截面减少率优选设为20%以上。截面减少率越大越优选,因此上限没有规定,通常 的加工中的最大值为90%。此外,该加工工序也是决定制品的尺寸的工序。
[0139] 在热条件下进行最终的塑性加工时,对于其终止温度,为了避免在碳化物析出温 度域下的不均匀的变形,优选设为1000°c以上。此外,利用热的塑性加工后的冷却条件没有 特別制约,优选以极快的冷却速度进行冷却。尤其,为了抑制粗大的碳氮化物的析出,优选 从热加工终止温度至500°C的温度域以平均冷却速度计为0. 25°C /秒以上进行冷却。
[0140] 在冷条件下进行最终的塑性加工时,冷加工可以进行一次,也可以插杂热处理工 序进行多次。进行多次冷加工时,至少最终的冷加工的截面减少率满足上述的条件即可,至 少即将进行最终的冷加工之前的热处理工序的加热温度满足上述的条件即可。
[0141] 最终的塑性加工之后,可以实施如下的制品热处理:加热保持在1050~1250°C的 温度域,然后进行冷却。这是由于加热温度不足1050°C时,没有产生足够的再结晶,成为晶 粒扁平的加工组织,蠕变强度变低,加热到超过1250°C的温度时,存在引起高温晶界裂纹或 延性降低的情况。
[0142] 实施例1
[0143] 以下,利用实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于这些实施例。
[0144] 利用高频真空熔化炉对具有表1中示出的化学组成的奥氏体系合金1~15进行 熔炼,制成外径IOOmm的17kg钢锭。需要说明的是,表1中的合金1~7以及13~15的 化学组成处于本发明规定的范围内,合金8~12的化学组成在本发明规定的范围外。
[0145] 表 1
[0146]
[0147] 将上述钢锭加热到1180°C之后,以最终温度为1050°C的方式进行热锻造,制成厚 度15mm的热锻造板材。需要说明的是,热锻造终止后进行气冷。将该热锻造板材在IKKTC 下实施软化热处理之后,冷轧至厚度l〇mm,进而在1200°C下进行30分钟加热保持,水冷至 25。。。
[0148] 对该厚度IOmm的各板材实施模拟小直径管的弯曲的、板厚的减少率为20%的冷 车L,然后以表2中示出的条件实施后热处理。由实施了后热处理的板材的厚度方向中心部, 与长度方向平行地利用机械加工制作直径为6mm且标距为30mm的圆棒拉伸试验片,实施蠕 变断裂试验。对于蠕变断裂试验,使用上述的试验片,在700°C、750°C以及800°C的大气中 实施蠕变断裂试验,对所得到的断裂强度用Larson-Miller参数法进行回归,求出700°C、 15000小时下的断裂强度。表2中示出后热处理条件以及蠕变试验结果。
[0149] 表 2
[0150] 表 2
[0152] Π = 810+130 X log (100 X C)+25 X (5/4ff+l/2Mo+l/2Nb+Ti)
[0153] f2 = 30-0. 02 X T
[0154] f3 = 350-0. 2XT
[0155] *意味着在本发明规定的范围外
[0156] 如表2所示,试验Nol~8的化学组成以及后热处理条件处于本发明规定的范围 内,蠕变断裂强度良好,加工部的蠕变强度与非加工部的蠕变强度的背离小。与之相对,在 本发明规定的条件外的试验No. 9~15的蠕变断裂强度特性差。
[0157] SP,试验No. 9、10、11以及12分别由于W、Mo、Nb以及Ti的含量过高,因此蠕变断 裂强度低。此外,试验No. 13~15的化学组成均在本发明规定的范围内,但后热处理温度 以及后热处理时间的至少一者的条件在本发明规定的范围外,因此蠕变断裂强度低。
[0158] 产业h的可利用件
[0159] 根据本发明,即便对具有通过弯曲、扩管等热加工或冷加工而形成的加工部的奥 氏体系耐热合金管实施后热处理,也可以制成在该加工部具有优异的蠕变强度的奥氏体系 耐热合金管。因此,最适于在发电用锅炉、化学工业用设备等中作为管材使用的奥氏体系耐 热合金管等的具有加工部的奥氏体系耐热合金管的制造。
【主权项】
1. 一种奥氏体系耐热合金管的制造方法,其中,对化学组成以质量%计为 C :0. 02 ~0. 13%、 Si :1%以下、 Mn :2%以下、 P :0? 03% 以下、 S :0? 01% 以下、 Cr :25 ~36%、 Ni :40 ~60%、 Al :0? 3% 以下、 W :2. 0 ~10. 0%、 Ti :0. 05 ~1. 5%、 Zr :0. 002 ~0. 3%、 Mo :0 ~3%、 Nb :0 ~1. 5%、 Co :0 ~15%、 Ca :0 ~0? 05%、 Mg :0 ~0? 05%、 稀土元素:0~0? 2%、 Hf :0 ~0? 2%、 B :0 ~0. 02%、 V :0 ~1. 5%、 Ta :0 ~2. 0%、 Re :0 ~3. 0%、 余量:Fe以及杂质 的合金管进行制品热处理后的热加工或冷加工而形成加工部,然后以使该加工部的金 相组织中的晶界被碳化物以及金属间化合物覆盖的覆盖率为50%以下的条件进行后热处 理。2. 根据权利要求1所述的奥氏体系耐热合金管的制造方法,其中,以使所述加工部的 金相组织中析出的碳化物以及金属间化合物占金相组织整体的面积率为13%以下的条件 进行所述后热处理。3. 根据权利要求1所述的奥氏体系耐热合金管的制造方法,其中,所述的化学组成以 质量%计含有选自(A)~(E)所述的元素中的1种以上, ⑷Mo :0? 5 ~3% 以及 Nb :0? 1 ~L 5% ; (B) Co :0? 5 ~15% ; (C) Ca :0? 01 ~0? 05%、Mg :0? 0005 ~0? 05% 以及稀土元素:0? 0005 ~0? 2% ; (D) Hf :0? 0005 ~0? 2%以及 B :0? 0005 ~0? 02 % ; (E) V :0? 02 ~I. 5%、Ta :0? 1 ~2. 0% 以及 Re :0? 1 ~3. 0%。4. 根据权利要求2所述的奥氏体系耐热合金管的制造方法,其中,所述的化学组成以 质量%计含有选自(A)~(E)所述的元素中的1种以上, ⑷Mo :0? 5 ~3% 以及 Nb :0? 1 ~I. 5% ; (B) Co :0? 5 ~15% ; (C) Ca :0? Ol ~0? 05%、Mg :0? 0005 ~0? 05% 以及稀土元素:0? 0005 ~0? 2% ; (D) Hf :0? 0005 ~0? 2 % 以及 B :0? 0005 ~0? 02 % ; (E) V :0? 02 ~I. 5%、Ta :0? 1 ~2. 0% 以及 Re :0? 1 ~3. 0%。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的奥氏体系耐热合金管的制造方法,其中,在满足 下述式(1)的条件下进行所述后热处理, 810+130 X log (100 XC)+25 X (5/4ff+l/2Mo+l/2Nb+Ti) ^ T ^ 1260 (I) 其中,式(1)中的T意味着后热处理温度(°C ),各元素符号意味着各元素的以质量% 计的含量。6. 根据权利要求5所述的奥氏体系耐热合金管的制造方法,其中,在满足下述式(2)的 条件下进行所述后热处理, 30-0. 02 X T 彡 t 彡 350-0. 2 X T (2) 其中,式(2)中的T意味着后热处理温度(°C),t意味着后热处理时间(分钟)。7. -种奥氏体系耐热合金管,其是利用权利要求1~6中任一项所述的方法制造的,具 有通过制品热处理后的热加工或冷加工形成的加工部。
【专利摘要】本发明提供在利用制品热处理后的热加工或冷加工的加工部具有优异的蠕变强度的奥氏体系耐热合金管的制造方法以及利用该制造方法制造的奥氏体系耐热合金管。一种奥氏体系耐热合金管的制造方法,其中,对化学组成以质量%计为C:0.02~0.13%、Si:1%以下、Mn:2%以下、P:0.03%以下、S:0.01%以下、Cr:25~36%、Ni:40~60%、Al:0.3%以下、W:2.0~10.0%、Ti:0.05~1.5%、Zr:0.002~0.3%、Mo:0~3%、Nb:0~1.5%、Co:0~15%、Ca:0~0.05%、Mg:0~0.05%、稀土元素:0~0.2%、Hf:0~0.2%、B:0~0.02%、V:0~1.5%、Ta:0~2.0%、Re:0~3.0%、余量:Fe以及杂质的合金管进行制品热处理后的弯曲、扩管等热加工或冷加工而形成加工部,然后以使该加工部的金相组织中的晶界被碳化物以及金属间化合物覆盖的覆盖率为50%以下的条件进行后热处理。
【IPC分类】C22C19/05, C22C30/00
【公开号】CN104946932
【申请号】CN201510133731
【发明人】石川茂浩, 西山佳孝, 仙波润之, 冈田浩一
【申请人】新日铁住金株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月25日
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