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是此類鋼的代表牌號(hào)，其中Q345A合金管、Q345B合金管級(jí)鋼通常稱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325毫米內(nèi)孔183毫米無(wú)縫鋼管壓力穿孔是在壓力機(jī)上穿孔，這種穿孔方式所用的原料是方坯和多邊形鋼錠。工作原理是首先將加熱好的方坯或鋼錠裝入圓形模中(此圓形模帶有很小的錐度)，然后壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)帶有沖頭的沖桿將管坯中心沖出一個(gè)圓孔。這種穿孔方式變形量很小，一般中心被沖擠開(kāi)的金屬正好填滿方坯和圓形模的間隙，從而得到幾乎無(wú)延伸的圓形毛管，延伸系數(shù)最大不超過(guò)【lcscgg
鋼鐵材料的一般熱處理
| 名稱 | 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 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 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 |
| ||
| (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 |
| ||
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是此類鋼的代表牌號(hào)，其中Q345A合金管、Q345B合金管級(jí)鋼通常稱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 | 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 |
】
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325毫米內(nèi)孔183毫米無(wú)縫鋼管 4)厚壁鋼管其他，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行壓力設(shè)計(jì)或解析分析等方法來(lái)確定其使用基準(zhǔn)。此外，管件強(qiáng)度等級(jí)的確定， 順成鋼管體系有效運(yùn)行，銷售蒸蒸日上。 | 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325毫米內(nèi)孔183毫米無(wú)縫鋼管 缺點(diǎn):1.經(jīng)過(guò)熱軋鋼管之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽）被壓成薄片，出現(xiàn)分層（夾層）現(xiàn)象 裝料機(jī)夾鉗夾起管坯裝入爐內(nèi)。 加熱好的管坯用出料機(jī)從爐內(nèi)取出送至 穿孔工藝工序。 2 作用 軋管廠設(shè)置一座管坯加熱爐，供連鑄圓坯軋制前加熱。厚壁鋼管要進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)還要進(jìn)行工藝性能試驗(yàn)。所謂管材的工藝性能試驗(yàn)就是指 | 0.25-0.55 | 0.30 | 0.050 | 0.045 | F、b、Z | ||
| B | 0.045 | ||||||||
| Q235 | A | 0.14-0.22 外圓325毫米內(nèi)孔183毫米無(wú)縫鋼管供貨狀態(tài) 牌號(hào) 產(chǎn)品性能指標(biāo) 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)厚壁鋼管要進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)還要進(jìn)行工藝性能試驗(yàn)。所謂管材的工藝性能試驗(yàn)就是指 | 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 無(wú)縫鋼管產(chǎn)品質(zhì)量是拓展的翅膀，航程無(wú)限，輝煌有期。 | 0.040 | Z | ||||
| D | ≤0.17 | 0.035 | 0.035 | TZ | |||||
| Q255 | A 外圓325毫米內(nèi)孔183毫米無(wú)縫鋼管 2．合理堆碼、先進(jìn)先放： 順成無(wú)縫鋼管，鑄就輝煌。 | 0.18-0.28 | 0.40-0.70 | 0.30 | 0.050 | 0.045 | Z | ||
| B | 0.045 | ||||||||
| Q275 |
| 0.28-0.38 | 0.50-0.80 2.設(shè)備制造精度與結(jié)構(gòu) St45 440-570 ≥255 ≥32 愛(ài)惜順成無(wú)縫管物料，重視順成無(wú)縫管品質(zhì)；合理規(guī)劃，順成無(wú)縫管標(biāo)識(shí)清晰 | 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。
