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异型钢管由于具有经济的断面,可广泛地应用于各行各业,开发高性能的异型钢管成为了产业界的研制热点。JD500钢管是本项目合作企业在Q345成分的基础上,通过优化合金成分、改善制备工艺而获得的性能更加优越的产品。
系统地研究了从管坯到成品管拉拔过程中钢管组织和性能的变化。结果表明,钢管经多道拉拔后组织和性能发生很大改变;拉拔过程中碳化物碎化,铁素体、珠光体组织变形;经正火和调质处理后,奥氏体晶粒细化,铁素体及珠光体组织细化,管坯和成品管的综合性能均比冷拔状态有显著提高,其中,-60℃时成品管调质态的冲击功高达187J。
详细地研究了成品管经现有工艺(淬火至200℃以下+550℃回火,淬火至300~350℃+550℃回火)处理后,钢管组织转变和性能变化的关系。结果表明,冷拔态异型钢管的粗大带状组织在淬火过程中几乎全部消除,组织均匀,钢管的硬度增大,强度提高。经过550℃高温回火后,得到细小的回火索氏体组织,钢管的硬度有所下降,而抗拉强度和冲击韧性均显著提高。其中淬火至300~350℃+550℃回火后钢管的综合性能最好。
在原热处理工艺技术基础上,设计了新的热处理工艺,分别为:空冷正火、雾冷正火、淬火+550℃回火。冷拔态的异型钢管经正火处理后,带状组织部分消除,力学性能得到提高。雾冷正火工艺简单,且雾冷正火态组织和性能要优于空冷正火态,屈服强度达到404MPa,-60℃冲击功达到152J,可以考虑用于实际生产。淬火+550℃回火钢管的性能虽然也较好,但差于淬火至300~350℃+550℃回火。