T91钢退火热处理工艺的优化

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1、２０１３年８月石家庄职业技术学院学报Ａｕｇ．２０１３第２５卷第４期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＶｏｌ．２５Ｎｏ．４文章编号：１００９－４８７３（２０１３）０４－０００９－０４Ｔ９１钢退火热处理工艺的优化赵晓平，王素英（石家庄职业技术学院机电工程系，河北石家庄０５００８１）摘要：以现有Ｔ９１钢热处理工艺为依据，结合Ｔ９１钢管开裂原因，对Ｔ９１钢分别在７７０℃，７９０℃，８１０℃，８３０℃进行退火，通过拉伸试验、硬度试验、金相试验并结合钢厂的实际得出，Ｔ９１钢的退火温度为８２０℃～８３０℃，速度为０．１３ｍ／ｍｉｎ，从进料到出

2、料时间约为１２０ｍｉｎ，管材的成材率提高１２．８％．关键词：Ｔ９１钢；退火；热处理；优化中图分类号：ＴＧ１５６．２文献标志码：ＡＴ９１钢具有良好的高温持久性、抗蠕变性、抗氧态Ｔ９１钢管进行了中间退火热处理试验研究，考察化性、冲击韧性、焊接性、抗高温蒸汽腐蚀性、低热膨了在不同热处理工艺参数下Ｔ９１钢的力学性能和胀系数、导热性及良好的组织稳定性．因此，Ｔ９１钢显微组织，以获得最优的热处理工艺．常用于燃煤发电的亚临界、超临界高压锅炉中，以提１试验制备及试验方案高发电效率、节约能源、保护环境，使发电技术更加１．１试验制备［１］可靠．试验材料取自冷态Ｔ９１管，分别为Φ８９×８．５目前，钢厂生产Ｔ９１钢的

3、工艺如下：棒料→热和Φ５７×９．０两种规格的在制品，其变形工艺见表穿孔→退火→酸洗、清理→冷轧→正火、回火→酸１，化学成分见表２．洗、清理→取样→矫直→切管→酸洗、清理→探伤→表１试验用Ｔ９１管对应的完整生产变形工艺入库．其中，中间退火使用ＲＯＤＲ２０００辊底炉，退火规格生产变形工艺温度为７７０℃，辊速为７ｍ／ｈ（保温约２．３ｈ）．而Ｔ９１钢在退火后进行冷轧时却发生了开裂现象，导Φ８９×８．５Φ９０→Φ８９×８．５→Φ５１×４．５致Ｔ９１钢成材率很低．经过分析发现，出现裂纹的Φ５７×９．０Φ９５×１４→Φ７６×１１．５→Φ５７×９．０→Φ３８×７．５原因在于Ｔ９１钢退火工艺制订不合理．故笔者对

4、冷表２试验用Ｔ９１管的化学成分％规格ＣＭｎＰＳＳｉＣｒＭｏＶＮＮｂＡｌＮｉΦ８９×８．５０．０９７００．４００００．００９００．００８００．３０００８．５５００１．０００００．１９０００．０４５００．０７５００．０３２００．１９００Φ５７×９．００．１００００．４２０００．０１３００．００３００．３０００８．２３０００．９２０００．１８０００．０５３４０．０８０００．０１０００．０５００１．２试验方案管进行拉伸和硬度试验；再次，观察退火前后的显微首先，对两种规格（Φ８９×８．５和Φ５７×９．０）的组织；最后，得出最佳的中间热处理工艺．试验路线冷态Ｔ９１管（在制品）按照不同的中间退火温度在见图１

5、．箱式电阻炉中进行退火；其次，对退火前后的Ｔ９１收稿日期：２０１３－０６－０５作者简介：赵晓平（１９７８－），女，河北石家庄人，石家庄职业技术学院讲师．１０石家庄职业技术学院学报第２５卷图１实验路线依据Ｔ９１钢ＣＣＴ曲线（过冷奥氏体连续转变抗拉强度和屈服强度明显比成品管的强度降低，延曲线），退火温度分别取７７０℃，７９０℃，８１０℃和伸率略有变化．８３０℃，退火工艺示意图如图２．图３是两种规格在制品管中间退火后的强度比较图．从图中可以看出，两种规格Ｔ９１钢管的抗拉强度和屈服强度随温度的升高而成折线变化；在７９０℃时抗拉强度和屈服强度同时达到最低值，这是由于它在此温度下再结晶比７７０℃更充分，位

6、错密度显著下降，消除了加工硬化；随着退火温度的升高，合金元素逐渐开始固溶，强度略有升高．比较可知，对两种规格的Ｔ９１钢管来说，７９０℃～８３０℃为最佳中间退火温度．这个温度有利于后续冷加工工图２中间退火热处理工艺序的进行．２试验结果与分析２．１拉伸试验结果与分析表３和表４分别是Φ８９×８．５和Φ５７×９．０两种规格的Ｔ９１管在不同中间退火温度的拉伸性能．表３Φ８９×８．５Ｔ９１管中间退火热处理后的拉伸性能退火温度试验温度抗拉强度屈服强度延伸率／℃／℃σｂ／ＭＰａσ０．２／ＭＰａδ／％７７０５２０２５５３３．４７９０５１５２５０３１．０２１８１０５２０２５５３２．２８３０５１５２５０３４．０图３

7、两种规格Ｔ９１管强度比较图表４Φ５７×９．０Ｔ９１管中间退火热处理后的拉伸性能注：■▲代表Ф８９×８．５规格管，□△代表Ф５７×９．０规格管退火温度试验温度抗拉强度屈服强度延伸率／℃／℃σｂ／ＭＰａσ０．２／ＭＰａδ／％２．２硬度试验及结果分析７７０５１０２４０３３．０通过对两种规格冷态Ｔ９１管的原始试样和不７９０４９０２２０２７．６２１同中间退火温度退火后的试样进行布氏硬度试验，８１０５００２２