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不同熱處理工藝下的2Cr13組織和性能

時(shí)間:2019-06-13    作者:無(wú)錫不銹鋼板    瀏覽:0

 L80-13Cr是一種相當(dāng)于2Cr13的馬氏體無(wú)錫不銹鋼,具有優(yōu)良的耐腐蝕性,又能通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化,常用于塑性要求較高及承受較高應(yīng)力的結(jié)構(gòu)件,特別在抗CO2腐蝕的油井管上有著重要的應(yīng)用。石油行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)為深井及超深井,管材的工作條件較為惡劣,普通材質(zhì)的管材性能難以滿足使用要求,從經(jīng)濟(jì)效益考慮,13Cr馬氏體不銹鋼油井管在腐蝕環(huán)境下比碳鋼油井管涂上阻化劑后使用壽命更長(zhǎng),價(jià)格相對(duì)較為便宜,使得13Cr系列耐腐蝕油井管有很好的發(fā)展前景。為此,本實(shí)驗(yàn)探討回火溫度對(duì)其組織、沖擊、拉伸和硬度的影響,確定合適的熱處理制度,使其滿足API5CT中L80級(jí)的要求。

采用Φ220mm×2000mm鍛坯作為坯料,在環(huán)形爐中進(jìn)行加熱,待坯料溫度達(dá)到1220~1230℃,送入斜軋機(jī)組。經(jīng)過穿孔、軋管、定徑后,生產(chǎn)出Φ177.8mm×10.36mm的管子,變形比為6.7。從軋出的管子中任意選擇一支,進(jìn)行取樣,成分見表1。
表1  2Cr13的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
 
C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
Mo
實(shí)驗(yàn)管
0.184
0.347
0.419
0.015
0.002
13.18
0.081
0.006
L80級(jí)
0.15~0.22
≤1.00
0.25~1.00
≤0.02
≤0.01
12.0~14.0
≤0.50
-
 
在箱式電阻爐中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),淬火冷卻采用風(fēng)冷,回火保溫后空冷。淬火工藝為加熱到650℃保溫50min℃,然后加熱到960~990℃保溫1h?;鼗饻囟确謩e為680、700和720℃,保溫時(shí)間均為3h。
依據(jù)GB/T228-2002對(duì)試樣進(jìn)行拉伸性能檢測(cè);依據(jù)GB/T229-2007對(duì)試樣在0℃進(jìn)行沖擊試驗(yàn);依據(jù)GB/T230.2-2002對(duì)試樣進(jìn)行洛氏硬度檢測(cè)。將拋光好的試樣用配制的王水腐蝕,腐蝕時(shí)間控制在1~3s,用GX51倒置式系統(tǒng)金相顯微鏡進(jìn)行組織照相觀測(cè)。結(jié)果表明:
(1)采用960~990℃保溫1h的淬火工藝+720℃保溫3h的回火工藝,2Cr13性能滿足API5CT中L80級(jí)的要求。
    (2)2Cr13淬火后,在相同的保溫時(shí)間下,隨回火溫度的升高,硬度、強(qiáng)度總體上趨于下降,沖擊功、伸長(zhǎng)率趨于升高。