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TG700C奧氏體耐熱合金管材熱擠壓工藝參數探索
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2015-11-10
TG700C合金是一種具有較高的高溫持久強度及耐氧化性能的新型奧氏體耐熱合金，可以用于制造650～700℃超超臨界電站鍋爐主要部件用的各種無縫鋼管，其主要強化方式為析出相強化，其中主要的析出相包括M23C6、Nb(C,N)、NbCrN、富銅相等。
? ?目前，燃煤火力發電在我國仍為主要發電途徑，但是其排放出大量有害氣體，對環境造成了嚴重污染，因此需要采取措施優化火力發電，以降低有害氣體的排放量。為了降低發電的煤耗以提高發電效率，發展蒸汽壓力和溫度等參數更高的超超臨界火電機組是主要途徑。但對其材料的要求也不斷提高，當蒸汽溫度提高到650～700℃時，傳統的鍋爐耐熱合金已經無法滿足其持久強度和抗氧化性能的要求。
TG700C合金是一種具有較高的高溫持久強度及耐氧化性能的新型奧氏體耐熱合金，可以用于制造650～700℃超超臨界電站鍋爐主要部件用的各種無縫鋼管，其主要強化方式為析出相強化，其中主要的析出相包括M23C6、Nb(C,N)、NbCrN、富銅相等。
采用熱擠壓工藝對TG700C合金進行管材加工有許多優點：具有比軋制更為強烈的三向壓應力狀態，金屬可以發揮其最大塑性；可以生產斷面復雜的管材；通過更換工模具，生產具有極大靈活性；產品表面粗糙度低，尺寸精確；在擠壓變形后，金屬材料的晶粒組織更加致密，具有很好的流線分布；由于擠壓成形時纖維組織不破壞，使擠壓件的強度明顯提高；由于擠壓可節省材料和提高效率，因此必然降低生產成本。然而，受到擠壓機設備負荷的限制，當擠壓過程中的峰值壓力超過設備極限時，容易產生悶車、開裂等現象。因此，太原鋼鐵有限公司先進不銹鋼材料國家重點實驗室的研究者們研究了TG700C合金管材熱擠壓工藝參數對峰值壓力的影響，據此對生產工藝進行優化，以生產質量優良的擠壓管材。
擠壓設備采用60000kN臥式擠壓機，TG700C合金的化學成分見下表，其在室溫下的主要力學性能：Rm≥680MPa，Rp0.2≥310MPa，A=40%。擠壓坯料外徑D1=Φ226mm，內徑D2=Φ78mm，長度L=600mm。
表??擠壓用TG700C合金的化學成分????%
C
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Cr
|
Ni
|
W
|
Co
|
Cu
|
Nb
|
N
|
B
|
0.060
|
22.500
|
25.200
|
3.600
|
1.500
|
3.200
|
0.500
|
0.230
|
0.004
|
?
研究結果表明：
????（1）影響TG700C合金峰值擠壓力的主要因素有坯料加熱溫度、模具溫度、擠壓比、擠壓速度、潤滑劑等；隨著擠壓比和擠壓速度的提高，峰值擠壓力升高；隨著加熱溫度的提高，峰值擠壓力下降；擠壓力的變化規律與J.塞茹爾內模型模型的理論計算值一致。
????（2）擠壓后的管材內外表面無裂紋，表面質量很好，晶粒度均勻，晶粒度為6～8級，常溫力學性能及硬度均滿足ASME?SA213M的標準要求。
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