[发明专利]超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法，属于冶金工业生产的金属材料领域。

背景技术

高效、节能、环保的超超临界火力蒸汽发电机组常用的9-Cr型钢管包括P92钢管，P92钢属于马氏体不锈钢，该钢化学成分中铁素体形成元素较多，轧制变形抗力大，Cr当量较高，当成分偏析较严重、加热温度较高时，其金相组织中常出现较多的δ铁素体。

钢中大量δ铁素体的存在不仅影响P92无缝钢管的韧性、塑性、强度及焊接性能，而且还将导致钢管内表面缺陷的产生，降低钢管的成材率。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供一种超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法，该方法根据原料坯中心δ铁素体的含量而采取不同的穿孔轧制工艺；本发明方法使超超临界发电机组用无缝钢管P92钢管的内表面缺陷明显减少，成材率大幅度提高。

本发明的技术方案：

本发明提供一种超超临界发电机组用无缝钢管的生产方法，包括将原料坯进行穿孔轧制工序，其中，穿孔温度根据原料坯中心δ铁素体的面积含量A进行确定：

当A＜12％时，原料坯直接进行穿孔轧制，穿孔温度为1240℃～1260℃；

当12％≤A＜17％时，原料坯直接进行穿孔轧制，穿孔温度为1220℃～1238℃；

当17％≤A＜22％时，原料坯直接进行穿孔轧制，穿孔温度为1200℃～1218℃；

当22％≤A≤27％时，原料坯直接进行穿孔轧制，穿孔温度为1180℃～1198℃；

当A＞27％时，轧制前先在原料坯中心掏一个圆孔，该圆孔以原料坯的几何中心为圆心，直径为50～60毫米，掏孔采用机加工的方式，穿孔温度为1150℃～1170℃；

穿孔后进行轧制，控制终轧温度为860-900℃；其中，原料坯中心δ铁素体的面积含量A采用金相法检测。

优选的，穿孔温度根据原料坯中心δ铁素体的面积含量A确定为：

当A＜12％时，穿孔温度为1250℃；当12％≤A＜17％时，穿孔温度为1230℃；当17％≤A＜22％时，穿孔温度为1210℃；当22％≤A≤27％时，穿孔温度为1190℃；当A＞27％时，穿孔温度为1160℃。

所述超超临界发电机组用无缝钢管为P92钢管。所述原料坯指钢锭、电渣锭或连铸坯。

进一步，原料坯中心δ铁素体的面积含量A的检测方法为：

a)金相试样的选取：

自原料坯缺陷最严重部位取横向试样，横向试样的厚度为20-30毫米，试面垂直于原料坯的延伸方向；采用冷加工的方式，过横向试样的几何中心，沿相互垂直的方向截取两块金相试样，该金相试样为长方体，长度均为50-60毫米，宽度均为30-40毫米，金相试样的厚度与横向试样的厚度相同，其几何中心与横向试样的几何中心重合；

b)金相试样的热处理：

将两块金相试样加热至1300℃，升温速率≤40℃/min，保温50～70min(优选为60min)后水淬，待金相试样冷至室温后，再回火处理80～100min(优选为90min)，回火温度550-770℃(优选为650℃)，保温80～100min(优选为90min)后将两块金相试样空冷；

c)δ铁素体的面积含量A的检测：将热处理后的两块金相试样的横向检验面分别磨平、抛光、腐蚀后用光学显微镜观察分析试样的显微组织，选取每块金相试样检验面上δ铁素体面积含量最高的10个视场，分别测定δ铁素体的面积含量，得到10个视场δ铁素体面积的平均含量，并将两块金相试样中δ铁素体面积平均含量的较大值作为该原料坯中心δ铁素体的面积含量A。

原料坯一般为圆柱体，其高度方向为纵向，与纵向垂直的方向为横向。

优选的，上述检测方法中，取横向试样时，原料坯为钢锭时，从其头部截取；原料坯为电渣锭时，从其底部截取；原料坯为连铸坯时，任一端截取；取样可采用剪、锯或割的方法，试样加工时，除去由取样造成的变形和热影响区等加工缺陷。

进一步，进行δ铁素体面积含量的检测时，光学显微镜放大倍数为100倍、200倍、或400倍(优选为100倍)，视场直径为0.6-1.0毫米(优选为0.8毫米)。

本发明的有益效果：

本发明根据轧制温度下P92钢坯中心δ铁素体的含量而采取不同的穿孔轧制工艺，使P92钢管的内表面缺陷明显减少，成材率大幅度提高，具有显著的经济效益和广阔的应用前景。

具体实施方式