高碳高鉻鋼的優(yōu)點(diǎn)

友利通達(dá)金屬（天津）有限公司主要經(jīng)營(yíng)鞍鋼、承鋼、首鋼、敬業(yè)、普陽(yáng)、安鋼，舞鋼,新鋼等鋼廠，NM360耐磨板,NM400耐磨板,NM500耐磨板,20Cr鋼板、40Cr鋼板、65Mn鋼板、40mn鋼板、27SiMn鋼板；20#鋼板；45#鋼板、42CrMo鋼板、Q345B鋼板、Q235B鋼板等；公司自備大型數(shù)控切割機(jī)并可根據(jù)您的需求進(jìn)行加工、切割各種板件，也可根據(jù)您的要求定軋各種材質(zhì)規(guī)格。

高碳高鉻鋼中由于碳含量和合金元素的含量比較高，基體顯微組織中含有較大數(shù)量的共晶碳化物，與合金半鋼材質(zhì)軋輥比具有較良好的高溫耐磨性，同時(shí)由于碳含量相比高鉻鑄鐵低，而具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，已逐步替代高鉻鑄鐵軋輥和合金半鋼材質(zhì)軋輥，高碳高鉻鋼被廣泛應(yīng)用作精軋前段工作輥、寬中厚板粗軋和精軋工作輥、熱軋帶鋼的連軋機(jī)粗軋工作輥、棒材軋機(jī)精軋輥和小型型鋼工作輥等軋輥。

高碳高鉻鋼軋輥的應(yīng)用雖然日益廣泛，但是由于高碳高鉻鋼軋輥外層材質(zhì)成分容易偏析，在冷卻凝固過(guò)程中高碳高鉻鋼復(fù)合軋輥工作層容易形成粗大的網(wǎng)狀碳化物。

這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)削弱了高碳高鉻鋼基體的連續(xù)性，使軋輥的沖擊韌性下降，不利于軋輥的綜合力學(xué)性能的提升。

由于生產(chǎn)過(guò)程中受周期姓交變熱應(yīng)力的影響將導(dǎo)致軋輥熱疲勞裂紋的出現(xiàn)，較惡劣的網(wǎng)狀碳化物為微裂紋的擴(kuò)展提供了途徑，進(jìn)而造成軋輥輥面剝落，甚至輥身斷裂，導(dǎo)致軋輥不能滿足使用要求，使高碳高鉻鋼復(fù)合鑄造軋輥的應(yīng)用推廣受到限制。

高壓鍋爐用碳鋼

由于碳鋼的強(qiáng)化元素是C和Mn，而鍋爐制造廠從焊接性能考慮通常會(huì)嚴(yán)格限制C含量。按ASME中的描述：在規(guī)定碳含量以下含碳量每降低0.01%，則允許在規(guī)定的錳含量之上各增加0.06%的含錳量，但不得超過(guò)1.35%。說(shuō)明1個(gè)碳含量下降帶來(lái)的強(qiáng)度損失一般需6個(gè)錳含量進(jìn)行彌補(bǔ)，但從當(dāng)前鋼管廠的實(shí)際供料中卻發(fā)現(xiàn)一個(gè)有意思的現(xiàn)象：即國(guó)內(nèi)SA210A-1似乎沒(méi)有成分鮮明的單獨(dú)坯料，要么以SA210C坯代之，要么以20G坯代之，這種現(xiàn)象可在表1隨機(jī)抽取的部分批次SA210A-1、SA210C、20G 的成分和性能數(shù)據(jù)比較中得到直觀印象，差異更明顯體現(xiàn)在Mn含量上。同樣是SA210A-1，表1中的序號(hào)6、7、8成分及性能和20G相當(dāng)，序號(hào)9成分及性能和SA210C相當(dāng)。那么這種替代方式能否保證SA210A-1滿足材料標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求呢? 以下遵循標(biāo)準(zhǔn)的脈絡(luò)并結(jié)合產(chǎn)品的使用條件進(jìn)行分析。

1 比較和分析

1.1 SA210A-1和SA210C的比較分析

SA210A-1是美國(guó)ASME SA210M 中的鋼號(hào)，其和210C的主要區(qū)別在于含C量上(表2)，反映在性能上SA210C的強(qiáng)度比SA210A-1的強(qiáng)度約高10% (表3)，其在設(shè)計(jì)溫度350℃～425℃ 區(qū)間的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力比SA210A-1高10 %(表4)，即表明相同工況條件下，SA210C的管材壁厚可比SA210A-1減少約10％ ，故SA210A-1用SA210C坯料即意味壁厚裕量可增多10% 。

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)作為金屬設(shè)計(jì)溫度在350℃～425℃區(qū)間通常選用的鍋爐受壓件材料，SA210A-1的的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力較SA210C低約10%，較20G高約10%。

(2)考慮鍋爐用鋼的使用特點(diǎn)，為保證SA210A-1滿足材料標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，應(yīng)優(yōu)化SA210A-1成分設(shè)計(jì)，在SA210A-1小口徑管采購(gòu)技術(shù)條件中，增加Mn含量0.7的下限規(guī)定。

耐熱鋼生產(chǎn)工藝

在實(shí)際生產(chǎn)中也常按用途將耐熱鋼分為：電站鍋爐用低合金鋼；汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)用葉片鋼；汽車(chē)、艦船用閥門(mén)鋼；石油化工和爐用耐熱鋼及耐熱鑄鋼等。

生產(chǎn)工藝耐熱鋼生產(chǎn)工藝主要有冶煉、軋制及熱處理等。

(1)冶煉。耐熱鋼一般采用電弧爐及爐外精煉工藝，葉片鋼則采用電弧爐加電渣工藝，要求較高的高合金耐熱鋼可采用真空感應(yīng)爐冶煉再經(jīng)電渣重熔的工藝。低合金耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼(Cr18Ni9型)可采用連鑄工藝。

(2)軋制。低合金珠光體鋼和Cr18Ni9、Cr25Ni20等奧氏體鋼可采用初軋開(kāi)坯，馬氏體或含合金元素較多的奧氏體鋼采用鍛造開(kāi)坯。奧氏體鋼由于導(dǎo)熱性差，加熱時(shí)要均熱透燒，馬氏體鋼及合金化較高的珠光體鋼則應(yīng)注意鋼錠和軋坯的退火和緩冷，以防裂紋。

(3)熱處理。珠光體鋼一般正火加回火或調(diào)質(zhì)后使用，馬氏體耐熱鋼采用調(diào)質(zhì)處理，以穩(wěn)定組織，獲得良好綜合力學(xué)性能。

鐵素體鋼不能通過(guò)熱處理強(qiáng)化，為消除冷變形或焊后所導(dǎo)致的內(nèi)應(yīng)力，可在650～830℃進(jìn)行退火，退火后快速冷卻，以迅速通過(guò)475℃脆性溫度范圍。

奧氏體鋼采用高溫固溶處理，以獲得良好的冷變形性。奧氏體熱強(qiáng)鋼則先用高溫固溶處理，然后在高于使用溫度60～100℃條件下進(jìn)行時(shí)效處理，使組織穩(wěn)定化，同時(shí)析出第二項(xiàng)，達(dá)到彌散強(qiáng)化目的。奧氏體耐熱鑄鋼多在鑄態(tài)下使用。

鑄造在耐熱鋼中耐熱鑄鋼占有相當(dāng)大的比例，尤其是奧氏體耐熱鑄鋼。鑄造方法，一般的爐用耐熱構(gòu)件除采用砂型鑄造外，對(duì)于表面要求較高的精細(xì)零件采用失蠟或樹(shù)酯砂等精密鑄造工藝，以獲得表面光滑、尺寸的產(chǎn)品。對(duì)于合成氨、乙烯裂解爐用高溫爐管及爐底輥和輻射管則采用離心澆注的方法生產(chǎn)。