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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www.bt990.com.cn
更新時(shí)間：2015-11-10
TG700C合金是一種具有較高的高溫持久強(qiáng)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(wú)縫鋼管，其主要強(qiáng)化方式為析出相強(qiáng)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(guó)仍為主要發(fā)電途徑，但是其排放出大量有害氣體，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)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(jī)組是主要途徑。但對(duì)其材料的要求也不斷提高，當(dāng)蒸汽溫度提高到650～700℃時(shí)，傳統(tǒng)的鍋爐耐熱合金已經(jīng)無(wú)法滿足其持久強(qiáng)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(qiáng)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(wú)縫鋼管，其主要強(qiáng)化方式為析出相強(qiáng)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(duì)TG700C合金進(jìn)行管材加工有許多優(yōu)點(diǎn)：具有比軋制更為強(qiáng)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(guò)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(shí)纖維組織不破壞，使擠壓件的強(qiáng)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(jī)設(shè)備負(fù)荷的限制，當(dāng)擠壓過(guò)程中的峰值壓力超過(guò)設(shè)備極限時(shí)，容易產(chǎn)生悶車、開(kāi)裂等現(xiàn)象。因此，太原鋼鐵有限公司先進(jìn)不銹鋼材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究者們研究了TG700C合金管材熱擠壓工藝參數(shù)對(duì)峰值壓力的影響，據(jù)此對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，以生產(chǎn)質(zhì)量?jī)?yōu)良的擠壓管材。
擠壓設(shè)備采用60000kN臥式擠壓機(jī)，TG700C合金的化學(xué)成分見(jiàn)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(zhǎng)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(rùn)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(jì)算值一致。
????（2）擠壓后的管材內(nèi)外表面無(wú)裂紋，表面質(zhì)量很好，晶粒度均勻，晶粒度為6～8級(jí)，常溫力學(xué)性能及硬度均滿足ASME?SA213M的標(biāo)準(zhǔn)要求。
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