Kiến thức chung về ống thép hợp kim

Kiến thức chung về ống thép hợp kim: giới thiệu tóm tắt, thành phần hóa học, hiệu suất xử lý nhiệt và thiết bị luyện kim.

1. Giới thiệu sơ lược về ống thép hợp kim
Ống thép hợp kim có tiết diện rỗng.Một số lượng lớn ống thép hợp kim được sử dụng để vận chuyển đường ống dẫn chất lỏng, chẳng hạn như đường ống vận chuyển dầu, khí tự nhiên, khí đốt, nước và một số vật liệu rắn.So với thép đặc, chẳng hạn như thép tròn, ống thép hợp kim có cùng độ bền uốn và xoắn và trọng lượng nhẹ hơn.

Ống thép hợp kim có tính chất cơ học tốt.Nó chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy điện, điện hạt nhân, nồi hơi áp suất cao, bộ siêu nhiệt độ cao và thiết bị hâm nóng đường ống và thiết bị áp suất cao nhiệt độ cao.Nó được làm bằng thép carbon chất lượng cao, thép kết cấu hợp kim và vật liệu thép không gỉ chịu nhiệt, sau đó được chế tạo bằng cách cán nóng (đông đúc, giãn nở) hoặc cán nguội (vẽ).Ưu điểm lớn nhất là nó có thể được tái chế 100%.Hơn nữa, nó phù hợp với chiến lược quốc gia về bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm tài nguyên.Chính sách quốc gia khuyến khích mở rộng lĩnh vực ứng dụng ống hợp kim cao áp.Hiện tại, tỷ lệ tiêu thụ ống hợp kim của Trung Quốc trong tổng lượng thép chỉ bằng một nửa so với các nước phát triển.Việc mở rộng ứng dụng của ống hợp kim có thể cung cấp một không gian rộng lớn hơn cho sự phát triển của ngành.

Theo nghiên cứu của nhóm chuyên gia về chi nhánh ống hợp kim của Hiệp hội thép đặc biệt Trung Quốc, nhu cầu về chiều dài của ống hợp kim cao áp ở Trung Quốc sẽ tăng 10-12% mỗi năm trong tương lai.Ống hợp kim là ống thép có thể được xác định phù hợp với việc sản xuất vật liệu, vì tên của nó ngụ ý rằng nó là hợp kim của ống.Ống liền mạch là ống thép được xác định phù hợp với quy trình sản xuất (đường may hoặc liền mạch).

2. Thành phần hóa học
C: 0,08 ~ 0,15
Sĩ: 0,17 ~ 0,37
Mn: 0,40 ~ 0,70
Cr: 0,90 ~ 1,20
Mo: 0,25 ~ 0,35
V: 0,15 ~ 0,30

3. Ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim
Carbon (C): Carbon là nguyên tố chính trong thép.Với sự gia tăng hàm lượng carbon trong thép, độ bền và độ cứng của thép ở nhiệt độ bình thường tăng lên.Tuy nhiên, độ dẻo, độ dai và năng lượng hàn giảm.Do đó, hàm lượng carbon của thép đối với các thành phần áp suất nồi hơi thường là 0,1% ~ 0,25%.
Mn: Mn có thể cải thiện độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn của thép ở nhiệt độ bình thường.Khi hàm lượng cao, ứng suất hàn sẽ tăng lên.Mn có thể làm tăng cường độ ngắn hạn của thép ở nhiệt độ cao, nhưng không có tác dụng rõ ràng đối với độ bền kéo và giới hạn rão.

Molypden (Mo) và Cr (Cr): Cả Mo và Cr đều có thể cải thiện độ bền của thép.Chromium có tác dụng rõ ràng trong việc cải thiện tính ổn định cấu trúc vi mô của thép ở nhiệt độ cao, chẳng hạn như chống tạo nốt sần, graphit hóa và chống lại quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao.Nó có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn.Tuy nhiên, thép có hàm lượng crom cao có độ nhạy vết nứt hàn mạnh và ứng suất chênh lệch nhiệt độ cao.Molypden có tác dụng rõ ràng trong việc tăng chiều cao độ bền kéo của thép.Molypden có xu hướng tốt nghiệp và crom có ​​thể được thêm vào để ngăn ngừa bệnh tật.Sự cùng tồn tại của hai yếu tố có thể cải thiện tính chất toàn diện của thép.

Vanadi (V): V trong thép có thể cải thiện độ ổn định của cấu trúc vi mô ở nhiệt độ cao và có thể bù đắp tác động tiêu cực của crom đối với đặc tính hàn.
Titan (Ti): Ti có thể cải thiện độ bền kéo của thép.Nó cũng có thể cải thiện khả năng hàn của thép trong trường hợp thép chống hợp kim.
Vonfram (W): W có thể cải thiện độ bền kéo và độ cứng ở nhiệt độ cao của thép.
Silicon (Si): Silicon có thể cải thiện độ bền, khả năng chống mài mòn và khả năng chống oxy hóa của thép.Cùng tồn tại với crom có ​​thể cải thiện khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao, nhưng cũng cải thiện khả năng chống ăn mòn trong khí thải.
Niobi (Nb): Nb có tác dụng tương tự như titan và có thể cải thiện độ bền nhiệt của thép.
Boron (B): Boron có vai trò nổi bật trong việc cải thiện độ cứng của thép.Độ bền nhiệt và độ dẻo bền của thép có thể cải thiện trong thép chịu nhiệt.

4. Hiệu suất xử lý nhiệt
Quá trình xử lý nhiệt của thép hợp kim có thể được chia thành thép hợp kim carbon thấp, thép hợp kim carbon trung bình và thép hợp kim carbon cao.Thép hợp kim carbon thấp thường cần được thấm cacbon, làm nguội và tôi luyện.Thép hợp kim carbon trung bình thường cần được làm nguội và tôi luyện.Một số trong số chúng cũng cần được làm nguội trên bề mặt.Thép hợp kim carbon cao thường cần làm nguội và ủ.

Ví dụ:
Thép hợp kim carbon thấp 18CrMnTi: cacbon hóa ở 920 ~ 950℃, tôi dầu ở 850 ~ 870℃, ram ở 180 ~ 200℃, độ cứng bề mặt HRC58 ~ 67, lõi HRC30 ~ 45
Thép hợp kim carbon trung bình 40CrMnMo: tôi dầu ở 840 ~ 850℃, nước hoặc dầu ở 630 ~ 650℃, độ cứng HB 302 ~ 341
Thép hợp kim carbon cao Cr12MoV: tôi dầu ở 950 ~ 1000℃, tôi ở 150 ~ 180℃, HRC60 ~ 64

5. Quá trình luyện kim
Thiết bị luyện kim: lò điện trở nồi nấu kim loại và lò nung chảy khí liên tục
Thông số kỹ thuật của quy trình: vật liệu được sử dụng trong luyện kim phải được đặt ở nơi khô ráo và không ô nhiễm.Nó nên được điều trị cho phù hợp trước khi sử dụng.Các chất gây ô nhiễm bề mặt của lò nấu chảy nên được loại bỏ và sấy khô trước khi sử dụng.
Xử lý tinh chế: loại bỏ khí, tạp chất phi kim loại và các nguyên tố có hại khác khỏi hợp kim.