“鋼研102”是什么材質？有哪些性能特點？（12Cr2MoVWTiB）

鋼研102（12Cr2MoVWTiB）是什么材質？有哪些性能特點？

鋼研102（12Cr2MoWVTiB） 是一種低合金貝氏體型耐熱鋼。主要采用鎢鉬復合固溶強。釩鈦復合彌散強化和微量硼的硬化,在小于600 °C的工況下該鋼具有優良的綜合力學性能。

鋼研102（12Cr2MoVWTiB）高壓鍋爐管的生產工藝鋼研102（12Cr2MoVWTiB）是我國自行研制開發的高壓鍋爐管用鋼。由于其具有較高的使用溫度(≤620℃) 、良好的焊接性能及在高溫下表現出的優良的力學性能、耐磨性及抗高溫蠕變性能等, 現已成為我國20萬、30萬kW火力發電機組的主力鋼種, 被廣泛的用在過熱器和再熱器上。衡鋼采用水平連鑄的方式, 成功地開發出12Cr2MoVWTiB鋼圓管坯, 并冷拔出成品, 實物完全達到GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管標準的要求。

本文簡要介紹了“鋼研102合金-12Cr2MoVWTiB”高壓鍋爐管的水平連鑄和冷拔生產工藝。

一、鋼研102煉鋼生產工藝

1.1 鋼坯冶煉工藝：電爐冶煉 → 爐外精煉(EF+LF+VD) →水平連鑄 (HCC)→管坯入庫。

1.2 連鑄工藝參數：吊包溫度1640±5℃；拉坯速度≤3.5m/min, 起鑄速度0.45m/min,正常 2.3～2.5m/min；鑄坯規格φ140 mm

1.3 管坯質量:管坯表面沒有明顯的裂紋、縮孔等, 組織均勻, 中心疏松<2級, 非金屬夾雜物為0.5級,低倍組織和非金屬夾雜物分別符合GB226和GB10156標準規定。

二、鋼研102高壓鍋爐管生產工藝

2.1 工藝流程管坯 → 檢驗修磨 → 加熱 → 穿孔 → 軋管→ 中 間 庫 → 表 面 檢 查 → 投 料 → 打 頭 →退火 → 酸洗 → 水洗 → 潤滑 → 冷拔 → 成品熱處理 → 矯直 → 切頭尾 → 探傷 → 人工復檢 → 包裝→ 入庫。

2.2 鋼研102高壓鍋爐管尺寸技術要求：尺寸φ38 mm×4.5mm×8m上, φ38mm×4mm×8m上；

標準GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管；性能φb=545~735MPa,σS≥345MPa,δ5≥18%-

2.3 工藝參數

2.3.1 熱軋參數由φ89連軋管機軋管提供毛管, 熱軋工藝參數如下:

管坯φ140 mm；加熱溫度1230～1260℃；毛管φ132×12mm；頂頭φ96 mm；荒管φ109×5.5mm；芯棒φ95 mm；再加熱溫度950～1000℃；熱軋成品φ63.5×5.5mm

2.3.2 冷拔工藝參數表1列出了φ38×4.5的冷拔工藝參數(拔φ38×4時將φ44×4.4改拔φ45×3.9)。

表1、鋼研102高壓鍋爐管 冷拔工藝參數

2.3.3 成品熱處理工藝(按GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管)，

正火:1030±10℃,保溫30min；回火:780±10℃ ,保溫3h。為使鋼管獲得均勻、穩定的性能和光潔表面, 采用電加熱氮氣保護熱處理。

三、鋼研102高壓鍋爐管關鍵技術

(1) 該鋼種熱導率較低, 加熱時熱應力影響大, 適宜緩慢均勻加熱。

(2) 該鋼種合金含量較高, 表面的氧化物難溶于一般酸洗溶液 ( 即稀硫酸) 中, 在酸洗時添加適當的 NaCl , 可取得良好的效果。磷化時生成的磷化膜層薄, 對潤滑劑的吸附能力差。采用二次潤滑法 ( 即第一次潤滑干燥后重新潤滑) 可獲得良好的潤滑效果。

(3) 在冷加工過程塑性差, 變形應力較高,應及時消除, 避免應力集中引起裂紋或開裂,在過程熱處理時要堆冷, 對成品正火前還應先低溫預熱處理。

(4)中間熱處理的溫度適宜, 不能太高,加熱時間要充分, 使鋼研102高壓鍋爐管完全軟化, HB≤200時可繼續冷加工。

4 檢測結果

4.1 化學成分：如表2所示,鋼研102高壓鍋爐管的熔煉成分符合GB5310高壓鍋爐用無縫鋼管標準規定, 主要元素如C等含量處于中間值,微量元素控制較好,尤其殘余元素S、P含量低。

4.2 鋼管尺寸精度：全部尺寸均符合規定要求, 外徑D38 ±0.10mm , 壁厚偏差 ΔS≤ 0.5 mm 。

4.3 鋼管機械性能和工藝性能：鋼管機械性能和工藝性能見表3 。

4.4 鋼管顯微組織與晶粒度及脫碳層檢驗鋼管顯微組織與晶粒度及脫碳層檢驗見表4 。

表 2 鋼研102高壓鍋爐管化學成分 (%)

表 3 鋼研102高壓鍋爐管的機械性能和工藝性能

表 4 鋼研102高壓鍋爐管顯微組織與晶粒度及脫碳層檢驗

用連鑄坯生產鋼研102鋼冷拔高壓鍋爐管各項技術指標和性能檢測結果都符合GB5310標準規定。經用戶使用運行良好。

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