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15CrMo钢是电力工业中广泛使用的钢种,在500℃-550℃使用具有较高的热强性能。当使用温度大于550℃,其热强性能显著降低。通常15CrMo钢主要用于蒸汽参数为510℃的高中压管道、导汽管,管壁温度为550℃的热器管等。
国外同类型钢种,有前苏联的15XM,美国牌号T12、P12,日本牌号STBA22、STPA22和德国牌13CrMo44等。
15CrMo钢正常供货状态的显微组织为铁素体加珠光体,15CrMo钢在工作温度500℃-550℃范围长期运行过程中,会产生珠光体的球化、合金元素在固溶体和碳化物间的再分配及碳化物相结构的改变,15CrMo钢的热强性能和力学性能随着珠光体球化程度和固溶体是合金元素贫化程度的加大而逐渐降低,以致材质渐趋劣化甚至失效。因此,长期以来15CrMo钢组织中珠光体球化程度常被广泛用于判定该类钢使用可靠性的重要判据之一。
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一般认为管坯中的非金属夹杂物会破坏45#结构钢管的连续性和致密性,严重的夹杂甚至在45#结构钢管内部产生分层现象。另一种认为是氢致裂纹,即由于钢中氢聚集造成金属内部气体分压过高,在圆管坯内形成白点,在轧制过程中裂纹发生扩展,终形成分层缺陷。此外,二辊斜轧穿孔的不均匀变形产生的应力超过塑性强度也会造成分层。
在冶炼控制严格的情况下,多出现第三种情况,其控制措施为:
1、提高45#结构钢管的塑韧性
提高钢水的洁净度,减少有害夹杂;增加连铸坯等轴晶比例,减少中心偏析和中心疏松;采用合理的冷却制度,避免铸坯内部出现内裂纹;对下线铸坯或连轧坯采取缓冷工艺,减少内部应力,从而保证管坯和成品45#结构钢管的组织和力学性能满足技术标准要求。
2、合理控制加热温度
通过测定热塑性曲线,选择佳的加热温度。管坯加热还要注意有足够的保温时间,以降低变形抗力和提高45#结构钢管塑韧性。
3、降低轧辊转速
轧辊转速是穿孔工艺的关键参数,轧辊转速由低向高变化过程中,存在一个开始出现分层的临界轧辊转速。轧辊转速较低时,管坯容易形成孔腔;轧辊转速较高时,管坯和45#结构钢管容易形成分层缺陷。为了管坯和45#结构钢管分层缺陷,应把轧辊转速降低到开始出现分层的临界轧辊转速以下。
结构管重量计算公式:[(外径-壁厚)*壁厚]*0.02466=kg/米(每米的重量)
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