[发明专利]一种TP310Cb/T11双金属复合管热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于锅炉过热器管道的双金属复合材料的热处理工艺，属于金属材料热处理领域，尤其是一种TP310Cb/T11双金属复合管热处理工艺。

背景技术

双金属复合管是把两种不同成分、不同性能的铸造合金分别溶化后，采用离心铸造方法先后浇入同一铸型内，使之成为能够满足使用要求的完整的双金属复合管。它的内外层具有不同的性能，通常其基体层（内层）合金具有较高的力学性能，而敷层（外层）合金则具有抗磨、耐腐蚀等特殊性能。

TP310Cb/T11双金属复合管是锅炉过热器管道材料，主要用于带有腐蚀性气氛的热交换器。外层TP310Cb是一种高Cr高Ni不锈钢材料，主要用于防腐，其导热系数较小，热交换器效率较低，内层T11是一种低合金材料，主要用于承受高温强度及增加热传导等作用。TP310Cb/T11双金属复合成品管外层厚度1—2mm，内层厚度3—5mm。

双金属复合管的内外层成分要求见表1。使用过程中，外层主要强调耐腐蚀性，内层主要强调力学性能，标准要求的性能要求见表2。

表1    内外层成分标准要求

从上表中的成分要求可以看出，外层的TP310Cb为了增加耐腐蚀性，将C含量控制到0.03%以下，并且为了减少冷轧中的加工硬化。

表2     内层性能标准要求

屈服强度MPa抗拉强度MPa延伸率%≥205≥415≥30

TP310Cb/T11双金属复合管外层为不锈钢，要求耐腐蚀处理，也就是说，在复合管成品前需要进行固溶处理，这是不锈钢防腐的常用热处理工艺，目的是减少不锈钢组织中的铬的碳化物，减少铬的偏析，增加耐腐蚀性。外层TP310Cb固溶处理工艺为：1050-1150℃保温一定时间，然后出炉迅速淬水冷却。

内层T11为了满足性能要求，材质的热处理工艺通常为正火+回火。正火温度970±10℃，保温一定时间后空冷，回火温度为720±10℃，保温一定时间后空冷。

从上述热处理工艺对比不难发现，TP310Cb/T11双金属复合管的外层和内层由于材质的不同，其热处理保温温度不同，热处理后的冷却速度不同，最为矛盾的是，内层T11的回火温度正好是外层不锈钢的敏化温度，在该温度长时间加热时，不锈钢的耐腐蚀性能大大降低。

一般情况下，从材料的成分着手，改变外层材质的成分，以内层的热处理工艺为主。也就是说，降低外层TP310Cb的C含量，当C含量低于0.02%时，不锈钢即时在敏化处理温度范围内加热，也不会对本身的耐腐蚀性有较大影响。但是，超低碳不锈钢的冶炼需要精炼处理，必然会增加钢水冶炼成本，从而增加复合管的生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双金属复合管热处理工艺，该工艺是针对双金属复合管的内外层的热处理保温温度不同，热处理后的冷却速度不同而提出的，本发明既满足外层的耐腐蚀要求，又满足内层的机械性能要求，还可以防止在热处理加热过程中的氧化，降低复合管的生产成本。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种TP310Cb/T11双金属复合管热处理工艺，其中所述复合管的内层材质为T11，外层材质为TP310Cb，其特征在于所述工艺包括如下具体步骤：

（1）将双金属复合管的一端封堵，另一开口端焊接吊耳；

（2）把双金属复合管的一端利用吊耳悬挂，在开口端加入耐火材料，使耐火材料充满双金属复合管，对开口端进行封堵；

（3）对双金属复合管在热处理炉内加热至1050~1100摄氏度，然后进行保温，最后冷却至常温。

对上述方案做进一步限制，所述步骤2内的耐火材料为高铝粉。