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TG700C奧氏體耐熱合金管材熱擠壓工藝參數(shù)探索
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時間：2015-11-10
TG700C合金是一種具有較高的高溫持久強度及耐氧化性能的新型奧氏體耐熱合金，可以用于制造650～700℃超超臨界電站鍋爐主要部件用的各種無縫鋼管，其主要強化方式為析出相強化，其中主要的析出相包括M23C6、Nb(C,N)、NbCrN、富銅相等。
? ?目前，燃煤火力發(fā)電在我國仍為主要發(fā)電途徑，但是其排放出大量有害氣體，對環(huán)境造成了嚴重污染，因此需要采取措施優(yōu)化火力發(fā)電，以降低有害氣體的排放量。為了降低發(fā)電的煤耗以提高發(fā)電效率，發(fā)展蒸汽壓力和溫度等參數(shù)更高的超超臨界火電機組是主要途徑。但對其材料的要求也不斷提高，當(dāng)蒸汽溫度提高到650～700℃時，傳統(tǒng)的鍋爐耐熱合金已經(jīng)無法滿足其持久強度和抗氧化性能的要求。
TG700C合金是一種具有較高的高溫持久強度及耐氧化性能的新型奧氏體耐熱合金，可以用于制造650～700℃超超臨界電站鍋爐主要部件用的各種無縫鋼管，其主要強化方式為析出相強化，其中主要的析出相包括M23C6、Nb(C,N)、NbCrN、富銅相等。
采用熱擠壓工藝對TG700C合金進行管材加工有許多優(yōu)點：具有比軋制更為強烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，金屬可以發(fā)揮其最大塑性；可以生產(chǎn)斷面復(fù)雜的管材；通過更換工模具，生產(chǎn)具有極大靈活性；產(chǎn)品表面粗糙度低，尺寸精確；在擠壓變形后，金屬材料的晶粒組織更加致密，具有很好的流線分布；由于擠壓成形時纖維組織不破壞，使擠壓件的強度明顯提高；由于擠壓可節(jié)省材料和提高效率，因此必然降低生產(chǎn)成本。然而，受到擠壓機設(shè)備負荷的限制，當(dāng)擠壓過程中的峰值壓力超過設(shè)備極限時，容易產(chǎn)生悶車、開裂等現(xiàn)象。因此，太原鋼鐵有限公司先進不銹鋼材料國家重點實驗室的研究者們研究了TG700C合金管材熱擠壓工藝參數(shù)對峰值壓力的影響，據(jù)此對生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，以生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)良的擠壓管材。
擠壓設(shè)備采用60000kN臥式擠壓機，TG700C合金的化學(xué)成分見下表，其在室溫下的主要力學(xué)性能：Rm≥680MPa，Rp0.2≥310MPa，A=40%。擠壓坯料外徑D1=Φ226mm，內(nèi)徑D2=Φ78mm，長度L=600mm。
表??擠壓用TG700C合金的化學(xué)成分????%
C
|
Cr
|
Ni
|
W
|
Co
|
Cu
|
Nb
|
N
|
B
|
0.060
|
22.500
|
25.200
|
3.600
|
1.500
|
3.200
|
0.500
|
0.230
|
0.004
|
?
研究結(jié)果表明：
????（1）影響TG700C合金峰值擠壓力的主要因素有坯料加熱溫度、模具溫度、擠壓比、擠壓速度、潤滑劑等；隨著擠壓比和擠壓速度的提高，峰值擠壓力升高；隨著加熱溫度的提高，峰值擠壓力下降；擠壓力的變化規(guī)律與J.塞茹爾內(nèi)模型模型的理論計算值一致。
????（2）擠壓后的管材內(nèi)外表面無裂紋，表面質(zhì)量很好，晶粒度均勻，晶粒度為6～8級，常溫力學(xué)性能及硬度均滿足ASME?SA213M的標準要求。
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