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將淬火成馬氏體的20G高壓鍋爐管加熱到臨界點以下某個溫度,保溫適當時間,再冷到室溫的一種熱處理工藝。回火的目的在于淬火應力,使高壓鍋爐管的組織轉變為相對穩定狀態。在不降低或適當降低鋼管的硬度和強度的條件下改善鋼的塑性和韌性,以獲得所希望的性能。中碳和高碳鋼淬火后通常硬度很高,但很脆,一般需經回火處理才能使用。高壓鋼管中的淬火馬氏體,是碳在-Fe中的過飽和固溶體,具有體心正方結構,其正方度/隨含碳量的增加而增大。馬氏體組織在熱力學上是不穩定的,有向穩定組織過渡的趨勢。許多鋼淬火后還有一定量的殘留奧氏體,也是不穩定的,回火過程中將發生轉變。因此,回火過程本質上是在一定溫度范圍內加熱粹火20G高壓鍋爐管,使鋼中的熱力學不穩定組織結構向穩定狀態過渡的復雜轉變過程。轉變的內容和形式則視淬火高壓鍋爐管的化學成分和組織,以及加熱溫度而有所不同。
高壓鍋爐鋼管除銹的基本方法:
(1)清洗:利用溶劑、乳劑清洗高壓鍋爐鋼管表面,以達到去除油、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機物,但它不能去除高壓鍋爐鋼管表面的銹、氧化皮、焊藥等,因此在防腐生產中只作為輔助手段。
(2)工具除銹:主要使用鋼絲刷等工具對高壓鍋爐鋼管表面進行打磨,可以去除松動或翹起的氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動工具除銹能達到Sa2級,動力工具除銹可達到Sa3級,若高壓鍋爐鋼管表面附著牢固的氧化鐵皮,工具除銹效果不理想,達不到防腐施工要求的錨紋深度
(3)酸洗:一般用化學和電解兩種方法做酸洗處理,管道防腐只采用化學酸洗,可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層,有時可用其作為噴砂除銹后的再處理。化學清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度,但其錨紋淺,而且易對環境造成污染。
(4)噴(拋)射除銹:噴(拋)射除銹是通過大功率電機帶動噴(拋)射葉片高速旋轉,使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質等磨料在離心力作用下對鋼管表面進行噴(拋)射處理,不僅可以徹底鐵銹、氧化物和污物,而且高壓鍋爐鋼管在磨料猛烈沖擊和磨擦力的作用下,還能達到所需要的均勻粗糙度。
噴(拋)射除銹后,不僅可以擴大管子表面的物理吸附作用,而且可以增強防腐層與管子表面的機械黏附作用。因此,噴(拋)射除銹是管道防腐的理想除銹方式。一般而言,噴丸(砂)除銹主要用于高壓鍋爐鋼管內表面處理,拋丸(砂)除銹主要用于管子外表面處理。采用噴(拋)射除銹應注意幾個問題。
隨著當前我國經濟的發展,長輸油氣管線是能源保障的重要方式,在輸油(氣)管線防腐施工過程中,高壓鍋爐鋼管的表面除銹也導致了他們使用的壽命因素。確保了防腐層的質量,在同樣設備的基礎上,大大提高工藝水平,降低生產成本。
(1)優質碳素結構鋼鋼號有20G、20MnG、25MnG。(2)合金結構鋼鋼號15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等。(3)有銹耐熱鋼常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni11Nb鍋爐管除保證化學成分和機械性能外,要逐根做水壓試驗,要作擴口、壓扁試驗。鋼管以熱處理狀態交貨。此外,對成品鋼管顯微組織、晶粒度、脫碳層也有一定要求。微量有害元素As、Sn、Pb、Bi氧勢小于Fe的氧勢,在煉鋼過程中完全殘留在鋼液。要控制鋼中微量有害元素,必須從煉鋼爐料的源頭來控制1.表中所列牌號為優質鋼。如果是高級優質鋼,在牌號后面加“A”(統一數字代號后一位數字改為“3”);如果是特級優質鋼,在牌號后面加“E”(統一數字代號后一-位數字改為“6”);對于沸騰鋼,牌號后面為“F”(統一數字代號后一位數字為“0”);對于半鎮靜鋼,牌號后面為“b”(統一數字代號后一位數字為“1”)。2.使用廢鋼冶煉的鋼允許含銅量不大于0.30%。3.熱壓力加工用鋼的銅含量應不大于0.20%。4.鉛浴淬火(派登脫)鋼絲用的35.85鋼的錳含量為0.30%-0.60%;鉻含量不大于0.10%,鎳含量不大于0.15%,銅含量不大于0.20%;硫、磷含量應符合鋼絲標準要求。5.08鋼用鋁脫氧冶煉鎮靜鋼,錳含量下限為0.25%,硅含量不大于0.03%,鋁含量為0.02%-0.07%。此時鋼的牌號為08A1。6.冷沖壓用沸騰鋼含硅量不大于0.03%。7.氧氣轉爐冶煉的鋼其含氮量應不大于0.008%。供方能保證合格時,可不做分析。8.經供需雙方協議,08-25鋼可供應硅含量不大于0.17%的半鎮靜鋼,其牌號為08b-25b。9.上述各成分含量皆指質量分數。
鋼材力學性能是保證鋼材終使用性能(機械性能)的重要指標,它取決于鋼的化學成分和熱處理制度。在鋼管標準中,根據不同的使用要求,規定了拉伸性能(抗拉強度、屈服強度或屈服點、伸長率)以及硬度、韌性指標,還有用戶要求的高、低溫性能等。
①抗拉強度(σb)
試樣在拉伸過程中,在拉斷時所承受的力(Fb),除以試樣原橫截面積(So)所得的應力(σ),稱為抗拉強度(σb),單位為N/mm2(MPa)。它表示金屬材料在拉力作用下抵抗破壞的能力。
②屈服點(σs)
具有屈服現象的金屬材料,試樣在拉伸過程中力不增加(保持恒定)仍能繼續伸長時的應力,稱屈服點。若力發生下降時,則應區分上、下屈服點。屈服點的單位為N/mm2(MPa)。
上屈服點(σsu):試樣發生屈服而力首次下降前的應力; 下屈服點(σsl):當不計初始瞬時效應時,屈服階段中的小應力。
屈服點的計算公式為:
式中:Fs--試樣拉伸過程中屈服力(恒定),N(牛頓)So--試樣原始橫截面積,mm2。
③斷后伸長率(σ)
在拉伸試驗中,試樣拉斷后其標距所增加的長度與原標距長度的百分比,稱為伸長率。以σ表示,單位為%。計算公式為:σ=(Lh-Lo)/L0*
式中:Lh--試樣拉斷后的標距長度,mm; L0--試樣原始標距長度,mm。
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