裂化管

一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材

裂化管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材，裂化管是一种经济截面钢材。

简介

石油裂化管是用于石油化学工业中的炉管、热交换器管和管道用的无缝钢管，一般用低碳钢或钼基合金材料制管，要求能承受400℃以上高温及15MPa以上压力，各种性能指标要求较高，生产难度大，尤其以铝基材质制管的工艺难掌握。

生产工艺

1、生产工艺流程

该厂石油裂化管的生产工艺流程为：

管坯准备坯料剥皮（修磨）环形加热炉加热三辊穿孔三辊轧管再加热减径矫直退火矫直切头尾检验涡流探伤超声波探伤检验包装入库。

2、生产工艺研究

根据ICr5Mo石油裂化管的生产工艺流程及ICr5Mo材质的特点，主要对加热、穿孔及退火工艺进行研究。其它工艺过程则与一般无缝钢管的生产工艺相同。

1）管坯加热工艺

钢管材质为1Cr5Mo含较高铬和一定量的钥，加热时其导热性能较一般钢差，热加工塑性也比一般钢低，加热温度范围窄。研制过程中发现在三辊穿孔机上穿孔，温度以1200一1220度为宜，加热时间为100~120min

2）穿孔工艺穿孔是生产1Cr5Mo材质石油裂化管关键工序，在穿孔过程中，易出现内裂和内分层。实验证明，穿孔过程中要选用经穿制碳素钢管后已在顶头表面形成致密氧化膜的顶头。

3）退火工艺根据1Cr5Mo钢的Ac1点为770一790度，Ac3点为830一850度，选择电阻式球化退火炉为设备。

在108三辊轧管机组上按照常规的工艺路线，利用电阻球化退火炉，生产1Cr5Mo石油裂化管.生产工艺是完全可行的。生产石油裂化管必须有高质量的坯料。钢管生产过程中必须轻吊，轻放，防止钢管外表面碰伤、擦伤。

第一种退火工艺（b），采用完全奥氏体化的温度加热，高温装炉（750C），高温出炉，生产周期短，且性能指标比较好，可作批量生产的优化工艺。

第二种退火工艺（c）采用不完全奥氏体化的温度加热，高温装炉。生产周期短，性能指标也满足标准要求，并且能耗小。表面氧化轻，对钢管表面质量有利。亦可作为批量生产的工艺选择。

作用

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。用裂化管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，当前已广泛用钢管来制造。裂化管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要石油裂化管来制造。裂化管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下，裂化管面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。

热温度试验

淬火加热温度根据钢的成分、组织和不同的性能要求来确定。亚共析钢是AC3+（30～50℃）；共析钢和过共析钢是AC1+（30～50℃）。

亚共析20#石油裂化钢管淬火加热温度若选用低于AC3的温度，则此时20#石油裂化钢管尚未完全奥氏体化，存在有部分未转变的铁素体，淬火后20#石油裂化钢管仍保留在淬火组织中。铁素体的硬度较低，从而使淬火后的硬度达不到要求，同时也会影响其他力学性能。若将亚共析钢加热到远高于AC3温度淬火，则奥氏体晶粒会显著粗大，从而破坏淬火后的20#石油裂化钢管性能。所以亚共析钢淬火加热温度选用AC3+（30～50℃），这样既保证充分奥氏体化，又保持奥氏体晶粒的细小。

过共析钢的淬火加热温度一般推荐为AC1+（30～50℃）。在实际生产中还根据情况适当提高20℃左右。在此温度范围内加热，其组织为细小晶粒的奥氏体和部分细小均匀分布的未溶碳化物。淬火后除极少数残余奥氏体外，其组织为片状马氏体基体上均匀分布的细小的碳化物质点。这样的组织硬度高、耐磨性好，并且脆性相对较少。

过共析20#石油裂化钢管的淬火加热温度不能低于AC1，因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于AC1温度时，珠光体完全转变成奥氏体，并有少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高于共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高，使淬火后残余20#石油裂化钢管数量增多，降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析20#石油裂化钢管的淬火加热温度高于AC1过多是不合适的。

在生产实践中选择工件的淬火加热温度时，除了遵守上述一般原则外，还要考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热设备、冷却介质等诸多因素的影响，对加热温度予以适当调整。如20#石油裂化钢管零件，通常取上限，对于形状复杂零件取下限。

强韧化新工艺选用的淬火加热温度与常用淬火温度有所区别。如亚温淬火是亚共析钢在略低于AC3的温度奥氏体化后淬火，这样可提高韧性，降低脆性转折温度，并可消除回火脆性。如45、40Cr、60Si2等材料制成的工件亚温淬火加热温度为AC3－（5～10℃）。

采用高温淬火可获得较多的板条状马氏体或使全部板条马氏体提高强度和韧性。如20#石油裂化钢管在940℃淬火，5CrMnMo钢在890℃淬火，20CrMnMo钢在920℃淬火，效果较好。

高碳钢低温、快速、短时加热淬火，适当降低20#石油裂化钢管的淬火加热温度，或采用快速加热及缩短保温时间的办法，可减少奥氏体的碳含量，提高钢的韧性。

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