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热电厂锅炉过热器15CrMo合金管在540℃/3.9 MPa条件下运行3000 h发生高温蒸汽氧化失效行为
热电厂锅炉过热器15CrMo合金管在540℃/3.9 MPa条件下运行3000 h发生高温蒸汽氧化失效行为.利用X衍射、扫描电镜和电子探针等对15CrMo锅炉氧化层形貌和氧化膜成分进行组织结构观察和分析,结合高温水蒸气存在的情况下氧化膜生长理论,分析了这一特定条件下高温蒸汽氧化层的形成机理及其非正常失效原因.15CrMo合金管在较短的服役过程中珠光体组织球化严重,达到 4～5级,组织结构的退化导致力学性能严重下降同时炉管内壁发生严重的内氧化,从而降低管壁的有效厚度造成承压能力下降.晶界优先腐蚀,靠近晶界的基体组织内部形成大量孔洞,孔洞的形成是因离子扩散优先形成氧化点引起.氧化腐蚀产物分为内外两层,内氧化层结构疏松,方便了气体分子和金属离子的扩散,加剧了高温氧化的进行.
梅州大埔二十二冶物资有限公司位于经济技术开发区黑龙江路东首路南龙兴市场，交通十分便利。我厂从事 20G,5310高压锅炉管的研发、生产、施工。通过多年来的不断创新和发展，产品已形成高品质的 20G,5310高压锅炉管系列，更有一支的技术队伍和生产队伍。我厂产品质量稳定、信誉良好。我厂始终坚持诚信务实的经营宗旨，把客户的要求放在重要位置，以优质的产品、完善的服务与各界新老朋友真诚合作、共同发展、共创辉煌！
合金钢管的化学成分、热处理性能、熔炼设备
1、合金钢管简介
合金钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。合金钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻。
合金钢管具有良好的力学性能主要用途是用于电厂，核电，高压锅炉，高温过热器和再热器等高压高温的管道上及设备上，它是采用优质碳素钢，合金结构钢和不锈耐热钢做材质，经热轧(挤、扩)或冷轧(拔)而成，大的优点可以 回收，符合环保、节能、节约资源的战略，政策鼓励扩大高压合金管的应用领域。目前我国合金管消费量占钢材总量的比重仅为发达的一半，合金管使用领域扩大为行业发展提供更广阔的空间。
根据中国特钢协会合 金管分会专家组的研究，未来我国高压合金管长材的需求年均增长可 达 10-12%。合金管是钢管按照生产用料(也就是材质)来定义的，顾名思义就是合金做的管子;而无缝管是钢管按照生产工艺(有缝无缝)来定义的，区别于无缝管的就是有缝管，包括直缝焊管和螺旋管。
2、化学成分
C：0.08～0.15
Si：0.17～0.37
Mn：0.40～0.70
Cr：0.90～1.20
Mo：0.25～0.35
V：0.15～0.30
3、合金元素的影响
碳(C)碳是钢中的主要元素,随着钢中含碳量的增加,钢的常温强度、硬度提高,但塑性、韧性及焊接能降低.所以,锅炉承压元件用钢的含碳 量一般为 0.1%~0.25%。
锰(Mn)锰可以提高钢的常温强度、硬度及耐磨性,含量高时,焊接应 力增加.锰可使钢的高温短时强度提高,但对持久强度和蠕变极限及没 有明显的影响。
钼(Mo)和铬(Cr)钼和铬都能提高钢的强度.铬对提高钢的高温组织稳定性能——抵制珠光体球化、石墨化、抗高温氧化有明显效果. 并能提高抗腐蚀性. 但含铬高的钢,焊接裂纹敏感性强 ,温差应力也大. 钼对提高钢的持久强高度有明显作用.钼有石墨化倾向可加铬防病止, 铬的脆化可用钼化可用防止,二者共存可以提高钢的综合性能.
钒(V)钒在钢中能提高高温组织稳定性,还能抵消铬对焊接性能的不 利影响.
钛(Ti)钛可提高钢的持久强度,在抵合金钢中,还可改善钢的焊接性 能.
钨(W)钨可提高钢的持久强度及高温硬度.
硅(Si)硅能提高钢的强度、耐磨性及抗氧化能力.与铬共存时,可提 高抗高温氧化能力,也可提高在烟气中的抗腐蚀性能.
铌(Nb)铌与钛的作用相同,可提高钢有热强性.
硼(B)硼的突出作用是提高钢的淬透性.在耐热钢中可提高钢的热强 性及持久塑性.
4、热处理性能
合金钢的热处理工艺，分为低碳合金钢、中碳合金钢、高碳合金钢，低碳合金钢一般需要进行渗碳、淬火、回火;中碳合金钢一般需要进行调质处理，有些还根据需要进行表面淬火;高碳合金钢一般需要淬火、回火。比如：低碳合金钢 18CrMnTi ，920~950℃ 渗碳， 850~870℃油淬，回火 180~200℃，表层硬度 HRC58~67，心部 HRC30~45; 中碳合金钢 40CrMnMo ， 840~850℃油淬， 630~650℃ 水或油，硬度 HB 302~341 ;高碳合金钢 Cr12MoV，950~1000℃ 油淬，150~180℃回火，HRC60~64 。
5、熔炼工艺
熔炼设备：坩埚电阻炉，燃气连续熔化炉。
工艺规范：熔炼所使用的材料要放在干燥无污染的地方，在使用前进行相应处理，去除表面污染物使用前进行烘干。
精炼处理：去除合金中的气体，非金属夹杂物和其他有害元素。
42Cr2Mo钢是超高强度钢，具有高强度和韧性,淬透性也较好，无明显的回火脆性,淬火时变形小,调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力,低温冲击韧度良好,高温时有高的蠕变强度和持久强度。该钢通常将调质后表面淬火作为热处理方案。
35crmo合金管是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。35crmo合金管大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。35crmo合金管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。
是一种经济截面钢材，与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻等特点。用35crmo合金管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时
想要使得35crmo合金管表面达到一定的标准，进行更好的强化，就一定要进行很好的激光淬火，对金属35crmo合金管进行激光淬火处理时，由于激光对35crmo合金管表面的快速加热和冷却作用，可在其表面获得高碳含量的孪晶马氏体、高位错密度的奥氏体、索氏体和硬质碳化物等具有良好耐磨性能和耐腐蚀性能的组织，从而大幅提高35crmo合金管的表面性能。
现有的一些研究成果已揭示了激光相变淬火时功率和扫描速度的变化对硬化层深度、硬度的影响规律，但熔凝淬火工艺影响因素的研究还较少。熔凝淬火后表面会出现一定变形，但由于它能获得较深的淬硬层，其应用前景也比较大。采用35crmo合金管进行了激光熔凝淬火试验，从激光功率和扫描速度分析了淬火后组织和性能的影响因素。
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