無(wú)縫管退火常用的工藝簡(jiǎn)
退火是將高壓無(wú)縫管緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時(shí)間，然后以適宜速度冷卻的一種金屬熱處理工藝。
高壓無(wú)縫管退火熱處理分為完全退火，不完全退火和去應(yīng)力退火。退火材料的力學(xué)性能可以用拉伸試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)，也可以用硬度試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)。許多鋼材都是以退火熱處理狀態(tài)供貨的，鋼材硬度檢測(cè)可以采用洛氏硬度計(jì)，測(cè)試HRB硬度，對(duì)于較薄的鋼板、鋼帶以及薄壁鋼管，可以采用表面洛氏硬度計(jì)，檢測(cè)HRT硬度.
Q345低合金管屬低合金系列----低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T1591-1994)。
Q345A、B、C、D、E是此類(lèi)鋼的代表牌號(hào)，其中Q345A合金管、Q345B合金管級(jí)鋼通常稱(chēng)16Mn，此種材質(zhì)為最普通；
Q345低合金管表示方法：Q代表的是這種材質(zhì)的屈服，后面的345，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在345左右。(類(lèi)同于Q235的命名方法)并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。
低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼除含有一定量硅或錳基本元素外，還含有其他適合我國(guó)資源情況的元素。如釩(V)、鈮(Nb)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鉬(Mo)、氮(N)、和稀土(RE)等微量元素。按化學(xué)成分和性能要求，其牌號(hào)由Q295A、B，Q345A、B、C、D、E，Q390A、B、C、D、E，Q420A、B、C、D、E，Q460C、D、E等鋼級(jí)表示，其含義同碳素結(jié)構(gòu)鋼。
Q345低合金管同碳素結(jié)構(gòu)鋼比。具有強(qiáng)度高、綜合性能好、使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用范圍廣、比較經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。該鋼多軋制成板材、型材、無(wú)縫鋼管等，被廣泛用于橋梁、船舶、鍋爐、車(chē)輛及重要建筑結(jié)構(gòu)中。
Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E。這是等級(jí)的區(qū)分，所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同。外圓299毫米內(nèi)孔185毫米無(wú)縫鋼管【lcscgg
鋼鐵材料的一般熱處理
| 名稱(chēng) | 熱處理過(guò)程 | 熱處理目的 | ||
| 1.退 火 | 將鋼件加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻到室溫 | ①降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工 ②細(xì)化晶粒，均勻鋼的組織，改善鋼的性能及為以后的熱處理作準(zhǔn)備 ③消除鋼中的內(nèi)應(yīng)力。防止零件加工后變形及開(kāi)裂 | ||
| 退 火 類(lèi) 別 | (1)完全退火 | 將鋼件加熱到臨界溫度(不同鋼材臨界溫度也不同，一般是710-750℃，個(gè)別合金鋼的臨界溫度可達(dá)800—900oC)以上30—50oC，保溫一定時(shí)間，然后隨爐緩慢冷卻(或埋在沙中冷卻) | 細(xì)化晶粒，均勻組織，降低硬度，充分消除內(nèi)應(yīng)力完全退火適用于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在0.8％以下的鍛件或鑄鋼件 | |
| (2)球化退火 | 將鋼件加熱到臨界溫度以上20～30oC，經(jīng)過(guò)保溫以后，緩慢冷卻至500℃以下再出爐空冷 | 降低鋼的硬度，改善切削性能，并為以后淬火作好準(zhǔn)備，以減少淬火后變形和開(kāi)裂,球化退火適用于含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))大于0.8％的碳素鋼和合金工具鋼 | ||
| (3)去應(yīng)力退火 | 將鋼件加熱到500～650oC，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻(一般采用隨爐冷卻) | 消除鋼件焊接和冷校直時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，消除精密零件切削加工時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以防止以后加工和用過(guò)程中發(fā)生變形 去應(yīng)力退火適用于各種鑄件、鍛件、焊接件和冷擠壓件等 | ||
| 2.正火 | 將鋼件加熱到臨界溫度以上40～60oC，保溫一定時(shí)間，然后在空氣中冷卻 | ①改善組織結(jié)構(gòu)和切削加工性能 ②對(duì)機(jī)械性能要求不高的零件，常用正火作為最終熱處理 ③消除內(nèi)應(yīng)力 | ||
| 3. 淬火 | 將鋼件加熱到淬火溫度，保溫一段時(shí)間，然后在水、鹽水或油(個(gè)別材料在空氣中)中急速冷卻 | ①使鋼件獲得較高的硬度和耐磨性 ②使鋼件在回火以后得到某種特殊性能，如較高的強(qiáng)度、彈性和韌性等 | ||
| 淬 火 類(lèi) 別 | (1)單液淬火 | 將鋼件加熱到淬火溫度，經(jīng)過(guò)保溫以后，在一種淬火劑中冷卻 單液淬火只適用于形狀比較簡(jiǎn)單，技術(shù)要求不太高的碳素鋼及合金鋼件。淬火時(shí)，對(duì)于直徑或厚度大于5～8mm的碳素鋼件，選用鹽水或水冷卻；合金鋼件選用油冷卻 | ||
| (2)雙液淬火 | 將鋼件加熱到淬火溫度，經(jīng)過(guò)保溫以后，先在水中快速冷卻至300—400oC，然后移人油中冷卻 |
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| (3)火焰表面淬火 | 用乙炔和氧氣混合燃燒的火焰噴射到零件表面，使零件迅速加熱到淬火溫度，然后立即用水向零件表面噴射, 火焰表面淬火適用于單件或小批生產(chǎn)、表面要求硬而耐磨，并能承受沖擊載荷的大型中碳鋼和中碳合金鋼件，如曲軸、齒輪和導(dǎo)軌等 |
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Q345-Q345低合金管
Q345低合金管屬低合金系列----低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼(GB/T1591-1994)。
Q345A、B、C、D、E是此類(lèi)鋼的代表牌號(hào)，其中Q345A合金管、Q345B合金管級(jí)鋼通常稱(chēng)16Mn，此種材質(zhì)為最普通；
Q345低合金管表示方法：Q代表的是這種材質(zhì)的屈服，后面的345，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在345左右。(類(lèi)同于Q235的命名方法)并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。
低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼除含有一定量硅或錳基本元素外，還含有其他適合我國(guó)資源情況的元素。如釩(V)、鈮(Nb)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鉬(Mo)、氮(N)、和稀土(RE)等微量元素。按化學(xué)成分和性能要求，其牌號(hào)由Q295A、B，Q345A、B、C、D、E，Q390A、B、C、D、E，Q420A、B、C、D、E，Q460C、D、E等鋼級(jí)表示，其含義同碳素結(jié)構(gòu)鋼。
Q345低合金管同碳素結(jié)構(gòu)鋼比。具有強(qiáng)度高、綜合性能好、使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用范圍廣、比較經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。該鋼多軋制成板材、型材、無(wú)縫鋼管等，被廣泛用于橋梁、船舶、鍋爐、車(chē)輛及重要建筑結(jié)構(gòu)中。
Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E。這是等級(jí)的區(qū)分，所代表的，主要是沖擊的溫度有所不同。
Q345A級(jí)，是不做沖擊;Q345B級(jí)，是20度常溫沖擊;Q345C級(jí)，是0度沖擊;Q345D級(jí)，是－20度沖擊;Q345E級(jí)，是－40度沖擊。在不同的沖擊溫度，沖擊的數(shù)值也有所不同。
由于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的原因，此種鋼板允許負(fù)公差交貨。
無(wú)縫鋼管的壁厚偏差 及解決方法
近年來(lái)無(wú)縫鋼管在我國(guó)鋼產(chǎn)量中所 占的比例越來(lái)越大，由于其用途的廣泛性，對(duì)其質(zhì)量也提出了較高的要求，其中無(wú)縫鋼管的壁厚偏差是其質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。壁厚偏差會(huì)直接影響無(wú)縫鋼管的使用范圍，在當(dāng)前 日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，如果一個(gè)生產(chǎn)廠家不能在質(zhì)量上作文章，制造出高質(zhì)量的無(wú)縫鋼管，則許多市場(chǎng)份額的丟失是不可避免的。
筆者通過(guò)幾年來(lái) 的實(shí)踐，以及與 國(guó)內(nèi)一些生產(chǎn)廠家進(jìn)行的大量技術(shù)交流和實(shí)際操作改動(dòng)，使得無(wú)縫鋼管的壁厚偏差得到了明顯 的改善 。本文將對(duì)所涉及的一些問(wèn)題略作闡述 。 主要合金元素對(duì)鋼性能影響的有關(guān)說(shuō)明
| 元素名稱(chēng) | 對(duì)性能主要影響 |
| Al | 主要作用為細(xì)化晶粒和脫氧，在滲氮鋼中能促成滲氮層，含量高時(shí)，能提高高溫抗氧化性，耐H2s氣體的腐蝕作用，固溶強(qiáng)化作用大，提高耐熱合金的熱強(qiáng)性，有促使石墨化傾向 |
| B | 微量硼能提高鋼的淬透性，但隨鋼中碳含量增加，淬透性的提高逐漸減弱以至完全消失 |
| C | 含量增加，鋼的硬度和強(qiáng)度也提高，但塑性和韌性隨之下降 |
| Co | 有固溶強(qiáng)化作用，使鋼具有紅硬性，提高高溫性能、抗氧化和耐腐蝕性，為高溫合金及超硬高速鋼的重要合金元素，提高鋼的Ms點(diǎn)，降低鋼的淬透性 |
| Cr | 提高鋼的淬透性，并有二次硬化作用，增加高碳鋼的耐磨性，含量超過(guò)12％時(shí)，使鋼具有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性介質(zhì)腐蝕作用，提高鋼的熱強(qiáng)性，是不銹耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素，但含量高時(shí)易產(chǎn)生脆性 |
| Cu | 含量低時(shí)，作用和鎳相似，含量較高時(shí)，對(duì)熱變形加工不利，如超過(guò)0．30％時(shí)，在熱變形加工時(shí)導(dǎo)致高溫銅脆現(xiàn)象，含量高于0．75％時(shí)，經(jīng)固溶處理和時(shí)效后可產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化作用。在低碳合金鋼中，特別是與磷同時(shí)存在，可提高鋼的抗大氣腐蝕性，2％一3％的銅在不銹鋼中可提高對(duì)硫酸、磷酸及鹽酸等的抗腐蝕性及對(duì)應(yīng)力腐蝕的穩(wěn)定性 |
| Mn | 降低鋼的下臨界點(diǎn)，增加奧氏體冷卻時(shí)的過(guò)冷度，細(xì)化珠光體組織以改善其力學(xué)性能，為低合金鋼的重要合金元素，能明顯提高鋼的淬透性，但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利傾向 |
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Q345A級(jí)，是不做沖擊;Q345B級(jí)，是20度常溫沖擊;Q345C級(jí)，是0度沖擊;Q345D級(jí)，是－20度沖擊;Q345E級(jí)，是－40度沖擊。在不同的沖擊溫度，沖擊的數(shù)值也有所不同。
由于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的原因，此種鋼板允許負(fù)公差交貨。
碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)和化學(xué)成分
| 牌號(hào) | 等級(jí) | 化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(％) | 脫氧方法 | ||||||
| C 外圓299毫米內(nèi)孔185毫米無(wú)縫鋼管 環(huán)形爐在熱軋生產(chǎn)線中的作用是將管坯鋸鋸切之后的合格定尺管坯由常溫 (20℃) 加熱 到 1280±5℃以供穿孔機(jī)組進(jìn)行穿孔工序。環(huán)形爐是目前世界上用于加熱圓管坯的最理想的 工業(yè)爐爐型。 此爐型的特點(diǎn)是爐底呈環(huán)形， 在爐底驅(qū)動(dòng)裝置的作用下承載管坯由入料端旋轉(zhuǎn) 至出料端， 有品質(zhì)順成無(wú)縫管有市場(chǎng)，有改善才有順成無(wú)縫管進(jìn)步 | Mn | SP | S | P | |||||
| ≤ | |||||||||
| Q195 |
| 0.06-0.12 | 0.25-0.50 | 0.30 | 0.050 | 0.045 | F、b、Z | ||
| Q215 | A | 0.09-0.15 外圓299毫米內(nèi)孔185毫米無(wú)縫鋼管 | 0.25-0.55 | 0.30 | 0.050 | 0.045 | F、b、Z | ||
| B | 0.045 | ||||||||
| Q235 | A | 0.14-0.22 外圓299毫米內(nèi)孔185毫米無(wú)縫鋼管 | 0.30.0.65① | 0.30 | 0.050 | 0.045 | F、b、Z | ||
| B | 0.12-0.20 | 0.30-0.70① | 0.045 | ||||||
| C | ≤0.18 | 0.35-0.80 | 0.040 煉鐵—煉鋼—平爐鋼（或電爐鋼和吹氧轉(zhuǎn)爐鋼）—鑄錠—開(kāi)坯—軋制圓鋼—管坯 切取30×300mm樣品10片，縱橫各半，不經(jīng)消除應(yīng)力退火，按GB 235-2002，熱軋硅鋼彎曲次數(shù)≥1次，冷軋16Mn無(wú)縫管≥2次。。 | 0.040 | Z | ||||
| D | ≤0.17 | 0.035 | 0.035 | TZ | |||||
| Q255 | A 外圓299毫米內(nèi)孔185毫米無(wú)縫鋼管4管頭進(jìn)入入口矯直輥中間位置時(shí)，入口快開(kāi)缸閉合，鋼管被咬入，同時(shí)入口第二段輥道下落?！ №槼蔁o(wú)縫管品質(zhì)改善我們需要全員參與219 mm 182mm 18.5mm | 0.18-0.28 | 0.40-0.70 | 0.30 | 0.050 | 0.045 | Z（3）8英寸（200毫米）小鋼錠經(jīng)500軋機(jī)開(kāi)坯與軋制，直接供管坯； 8.偽劣厚壁鋼管的橫截面呈橢圓形，原因是廠家為了節(jié)約材料，成品輥前二道的壓下量偏大，這種螺紋鋼的強(qiáng)度大大地下降，而且也不符合螺紋鋼外形尺寸的標(biāo)準(zhǔn) | ||
| B | 0.045 | ||||||||
| Q275 |
| 0.28-0.38 | 0.50-0.80 順成無(wú)縫管沒(méi)有措施免談管理，沒(méi)有計(jì)劃如何工作 助燃空氣是由鼓風(fēng)機(jī) (助燃風(fēng)機(jī)) 經(jīng)由換熱器加熱， 再由空氣管道分配至各區(qū)燒嘴參與燃燒。 而溫度的調(diào)節(jié)由自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)節(jié)管道上的 順成無(wú)縫鋼管鋼材，鑄就未來(lái)。 | 0.35 | 0.050 | 0.045 | Z | ||
注：F表示沸騰鋼，b表示半鎮(zhèn)靜鋼，z表示鎮(zhèn)靜鋼，TZ表示特殊鎮(zhèn)靜鋼。
