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主要涉及一種20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯的去應力退火方法

發布日期:2022/2/22 15:30:44 來源:http://www.stichtingspel.com 點擊:0

本發明屬于熱處理技術領域,主要涉及一種20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯的去應力退火方法。 背景技術: P91鋼是一種馬氏體耐熱鋼,主要用于大容量火力發電機組20g高壓鍋爐管,由于P91鋼合金元素種類較多、含量較高,導熱性差,易形成熱應力,且該鋼具有較好的淬透性,主要組織為馬氏體,組織應力較大,導致連鑄大圓坯易出現裂紋問題。因此,需要開發一種可靠的連鑄大圓坯去應力退火方法。 技術實現要素:本發明的目的在于克服上述現有技術中存在的現有生產方式下20g高壓鍋爐管用P91鋼連鑄大圓坯因去應力退火不充分而形成的表面裂紋問題而提供一種20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯的去應力退火方法。本發明的技術方案為:一種20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯的去應力退火方法,該方法包括:20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯經連鑄成坯,連鑄坯出坯后鑄坯表面溫度不低于500℃入退火爐,之后在退火爐內進行均溫、升溫、保溫、降溫對連鑄大圓坯進行去應力操作,最終連鑄大圓坯冷卻到150℃以下出爐。 20g高壓鍋爐管用鋼為P91鋼,化學成分按質量百分比為:C=0.08~0.12%,Si=0.20~0.50%,Mn=0.30~0.60%,P≤0.025%,S≤0.015%,Ni≤0.40%,Cr=8.00%~9.50%,Mo=0.85~1.05%,V=0.18~0.25%,Nb=0.06~0.10%,Cu≤0.20%,N=0.03~0.07%,Al≤0.020%,余量為Fe及其他不可避免的雜質元素。連鑄大圓坯在立式連鑄機上連鑄成型,連鑄過程中不需彎曲、矯直,無拉矯應力。連鑄大圓坯出坯后鑄坯表面溫度控制在500~750℃,出坯后5~15分鐘內熱送進退火爐。連鑄大圓坯直徑在φ400~800mm之間。連鑄大圓坯入爐后的均溫溫度為550~650℃,均溫時間為每100mm連鑄圓坯有效橫截面直徑0.5~0.8h。連鑄大圓坯均溫后升溫速度≤100℃/h,升溫至820±10℃進行保溫,保溫時間為每100mm連鑄圓坯有效橫截面直徑1.5~2h。連鑄大圓坯保溫后開始降溫,降溫速度≤25℃/h,連鑄大圓坯冷卻到150℃以下出爐,以消除連鑄大圓坯組織應力及熱應力。本發明的技術方案產生的積極效果如下:連鑄大圓坯在立式連鑄機上連鑄成型,連鑄坯凝固時高度對稱、冷卻均勻,無內外弧側溫度差異,相比其他形式的連鑄成形方式,連鑄過程中不需彎曲、矯直,鑄坯無拉矯應力,控制從連鑄到出坯的時間,保證入退火爐時鑄坯溫度500℃以上以控制鑄坯較小的熱應力,通過高溫下均保溫等方法,可消除圓坯組織應力及熱應力。本發明的去應力退火方法能夠有效解決20g高壓鍋爐管用P91鋼連鑄大圓坯退火后因應力原因導致的的圓坯表面裂紋問題,并且該方法簡單易行,生產周期短、成本低,去應力效果好,節能降耗效果顯著。具體實施方式下面結合三個實施例對本發明的技術方案做進一步闡述。實施例一 20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯的去應力退火方法,φ400mm P91連鑄圓坯,該方法包括以下步驟:在立式連鑄機上連鑄,出坯后表面溫度為650℃,5分鐘熱送入退火爐,均溫溫度為650℃,均溫時間3h,均溫后升溫速度為60℃/h,升溫至820℃進行保溫,保溫時間為6h,保溫后開始降溫,降溫速度為15℃/h,冷卻到150℃以下出爐。出爐后交檢表面,連鑄圓坯表面無裂紋,檢測表面硬度為228HB。實施例二 20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯的去應力退火方法,Φ600mm P91連鑄圓坯,該方法包括以下步驟:在立式連鑄機上連鑄,出坯后表面溫度為600℃,8分鐘熱送入退火爐,均溫溫度為600℃,均溫時間4h,均溫后升溫速度為60℃/h,升溫至820℃進行保溫,保溫時間為9h,保溫后開始降溫,降溫速度為15℃/h,冷卻到150℃以下出爐。出爐后交檢表面,連鑄圓坯表面無裂紋,檢測表面硬度為235HB。實施例三 20g高壓鍋爐管用鋼連鑄大圓坯的去應力退火方法,Φ800mm P91連鑄圓坯,該方法包括以下步驟: P91連鑄圓坯,在立式連鑄機上連鑄,出坯后表面溫度為580℃,10分鐘熱送入退火爐,均溫溫度為550℃,均溫時間5h,均溫后升溫速度為60℃/h,升溫至820℃進行保溫,保溫時間為12h,保溫后開始降溫,降溫速度為15℃/h,冷卻到150℃以下出爐。出爐后交檢表面,連鑄圓坯表面無裂紋,檢測表面硬度為242HB。

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