采用熱擠壓工藝擠壓出了哈氏合金c276鎳基耐蝕合金鋼管。通過多道次冷軋變形研制出φ25mmx2.5mm的無縫管。結果表明；哈氏合金c276合金管材平均晶粒度7級左右，具有較好的力學和抗晶間腐蝕性能。400～700℃高溫拉伸試驗的屈服強度是300MPa以上。開發(fā)的哈氏合金c276無縫管的化學成分、組織及性能滿足要求。

簡介：

哈氏合金C276是一種Ni．Cr．Mo系鎳基耐蝕合金，其化學成分如表1所示。哈氏合金C276以Ni為基體，同時含有大量Cr、Mo等元素，極低的C、Si含量，因此顯示出優(yōu)異的耐蝕性能。它不僅在氧化性介質。而且在還原性介質中均具有很好的抗腐蝕能力．特別是在含氟離子、氯離子的氧化性酸中、在有氧或氧化劑存在的還原性酸中、在氧化性酸加還原性酸的混合酸中、在濕氯和含氯氣的水溶液中均具有其它耐蝕合金難以相比的耐蝕性。因此，哈氏合金C276在化工領域，如低壓羰基合成醋酸(醋酐)、氯化法鈦白粉、高壓法三聚氰胺等得到廣泛應用。該合金也越來越多地應用于核工業(yè)、石油與天然氣、電廠煙氣脫硫等領域，產品形式主要有管材和板材。

目前，國內大多企業(yè)從國外進口哈氏合金C276板材，通過焊接做成管材及各種容器而使用。眾所周知，鎳基合金在焊接過程中，容易產生敏化行為而導致器件的抗腐蝕性能降低。因此，長期以來，大多數研究人員針對C．276合金的焊接性能、焊后熱處理及其對耐腐蝕性能的影響進行了大量的研究。而有關哈氏合金C276無縫鋼管的制造及其加工、使用性能的研究則鮮有報道。小編致力于專業(yè)生產哈氏合金C276鋼板和無縫管。

哈氏合金C276具有合金化程度高(特別是鉬含量很高)，冶煉困難，容易產生缺陷等特點。同時，由于該合金變形抗力大，其高溫變形抗力高達300MPa以上，熱加工過程十分困難，且容易出現加工裂紋。采用常規(guī)的穿孔工藝制造無縫管材基本上是不太可能的。長期以來，哈氏合金C276無縫管大多從國外進口。但是，隨著國內鋼廠冶煉水平的提高，目前國內也能夠冶煉出合格的哈氏合金C276坯料。因此，哈氏合金C276無縫管的國產化勢在必行。

1、哈氏合金C276的組織特性

Ni．Cr-Mo系合金在眾多領域展示了優(yōu)異的耐腐蝕性能，其理論基礎來自控制相的析出秩序、影響組織長期穩(wěn)定性和力學性能的合金相變熱力學和動力學基礎。因此，要想通過制定合理的熱加工和熱處理工藝獲得良好的組織，進而提高哈氏合金C276的使用性能，就需要掌握哈氏合金C276相的析規(guī)律。

圖1是哈氏合金C276(15Cr一16Mo．3．5W)的平衡相、從中可以發(fā)現，隨著液態(tài)金屬溫度的降低，液卡H逐漸向同相轉變，其凝固范圍大約在1350～1380℃，溫度繼續(xù)降低到ll60℃左右時，奧氏體組織rf1始產牛第二卡H，如MC型碳化物和P相。析出相的形態(tài)如圖2所示。當這些第二相出現時就可能會影響到該合金的熱加工性能和使用性能(如晶間腐蝕)閃此，不管存熱加熱過程中還是在使用過程中，都應盡量避免有害相析出，以改善合金的使用性能、減少設備的維護費用，提高設備的服役壽命。

因此，哈氏合金C276產品制造過程中，一旦產生第二相，就必須采用相應的熱處理將其溶解，確保合金組織的穩(wěn)定性及產品的使用性能。試驗結果表明，哈氏合金C276在1100℃以上同溶時，第二相會逐漸消失，但是仍殘留少量第二相，而同溶溫度在1170°C以上時，第二相基本上完全回溶到奧氏體基體中(圖3)。

2、哈氏合金C276無縫管的工藝及性能

2.1 無縫管成形工藝

哈氏合金C276無縫鋼管的整個開發(fā)制造流程可以簡化為：鑄錠冶煉→鍛造壞→管胚加工→熱擠成型→冷軋成形→同溶處理→酸洗→檢驗→成品。合金坯采用VIM+ESR 雙聯工藝冶煉。經人工復驗，管坯化學成分符合技術條件要求（表 2）。管坯各類夾雜物含量為0.5～1.0級，符合技術條件要求。

擠壓用坯經剝皮機剝皮后，消除了鍛、軋圓鋼表面的缺陷（氧化皮、裂紋等）。然后，根據實際要求將長鋼坯進行分段、鉆孔、端面加工，并進行尺寸公差和表面質量檢查。管坯在加熱前進入連續(xù)脫脂清洗裝置進行清洗和脫脂，清除管坯內、外表面上的油脂和污物，防止管坯在預熱爐加熱過程中被污染，確保管坯質量。將清洗后的管坯送入環(huán)形預熱爐中進行預熱后，再送入感應爐中進行加熱，并在立式擴孔擠壓機上進行擴孔。最后，將感應加熱的擴孔管坯送入擠壓機進行熱擠壓，得到組織致密、性能均勻的擠壓荒管。從而避免了兩輾斜軋穿孔荒管內、外表面容易開裂、折疊等質量缺陷。擠壓荒管在周期式冷軋管機上完成冷軋變形，經過多道次冷軋，最終軋制出φ25mm×2.5mm的成品鋼管，長度可達12m以上。

2.2 無縫管理化性能

從成品管上分別取樣進行金相、室溫和高溫拉伸試驗、晶間腐蝕性能評價試驗及壓扁試驗和擴口試驗，以評價管的使用性能及工藝性能。

（1）組織及力學性能。對成品管進行微觀組織觀察（圖4），結果表明，管基本上為奧氏體組織，晶粒度約為7級。晶界和晶內析出相很少。室溫拉伸試驗按照GB/T228-2002的規(guī)定，拉伸試樣采用在整管上取試樣。室溫拉伸試后，管的屈服強度為440MPa，抗拉強度為844MPa，伸長率為49.5%。同時，按GB/T4338-2006的規(guī)定，進行高溫拉伸試驗。高溫拉伸結果表明，在400～700℃，管的屈服強度仍高達300MPa以上（圖5）。

（2）晶間腐蝕性能。為了檢驗管的抗晶間腐蝕性能，按照ASTMG28A法（Fe2（SO4）+50%H2SO4。溶液）進行腐蝕試驗，試驗時間為24h。結果表明，其平均腐蝕速率為3.9mm/a，腐蝕后的組織照片如圖6所示，腐蝕深度為82.9μm。國內鎳及鎳合金制壓力容器標準（JB/T4756-2006）規(guī)定，哈氏合金C276無縫鋼管參照G28A法試驗，其平均腐蝕速率應小于12mm/a。

由此可見，國產哈氏合金C276成品管的晶間腐蝕性能完全符合相關標準要求，可以代替進口產品。

（3）壓扁和擴口試驗。對成品管取樣進行壓扁試驗和擴口試驗。壓扁試驗按照GB/T246的規(guī)定進行，壓扁管段試樣長度為65mm。擴口試驗按照AESB829規(guī)定進行。試驗時采用頂角為60的圓錐頂頭進行擴口試驗，擴徑率為管子外徑的30%。結果表明，試樣經壓扁、擴口后未出現可視裂縫和裂口，滿足工藝要求。

綜上可知，采用熱擠壓和冷軋工藝試制的φ25mm×2.5mm的鎳基合金C-276無縫管，其各項指標均能滿足AESB622標準要求，完全可以替代進口產品。