CN100368145C - 一种Inconel690合金管材的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于管材加工技术，具体地说是一种镍基高温合金管材的加工工艺。管坯由低杂质含量、高塑性的变形合金棒材通过热穿孔制备，热穿孔的工艺参数为：棒料加热温度1000～1100℃，热穿孔控制轧辊与导板间的椭圆度为1.10～1.15，Mo顶头伸出量50～70mm。热穿管坯经后续的拉拔加轧制或直接轧制的冷加工技术制备出成品合金管材，其中冷拉拔的累积变形量要不超过50%，拉速控制在0.5～3m/min；冷轧制的累积变形量不超过60%。中间道次管材冷加工后及成品管材进行固溶处理。采用本发明耐蚀合金管材的热、冷加工生产技术，可以低成本地生产出高性能镍基高温合金，为其将来在核电等领域的应用奠定了良好的基础。
Description
技术领域
本发明属于管材加工技术，具体地说是一种Inconel690合金管材的加工工艺。
背景技术
Inconel690合金作为一种高铬、低碳含量的镍基高温合金，因其具有优异的抗腐蚀性能，在苛刻耐蚀环境下发挥重要作用，其中应用最广的核电站蒸发器用管材。而我国核电站蒸发器用Inconel690合金管材，因国内生产技术不过关，一直进口。
发明内容
本发明的目的是提供一种Inconel690合金管材的加工工艺，采用本发明耐蚀合金管材的热、冷加工生产技术，可以低成本地生产出高性能镍基高温合金，为其将来在核电等领域的应用奠定了良好的基础。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明管坯通过热穿孔制备，热穿孔的坯料采用低杂质、高塑性的变形合金棒材，棒材表面加工后，在加热炉中的加热温度为1000～1100℃。热穿孔的参数为：轧辊与导板控制的椭圆度为1.10～1.15，Mo顶头伸出量为50～70mm。上述热穿孔技术制备的管坯，采用质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3于60～70℃酸洗后，进入后续管材的冷加工工序。
热穿管坯可用冷拉拔加冷轧制或直接冷轧出成品合金管材。其中冷拉拔用B2O3作润滑剂，累计冷加工变形量不超过50％，拉速控制在0.5～3.0m/min。中间道次固溶处理温度采用1100℃～1150℃，根据不同壁厚管材，选择处理时间为20～30min。固溶处理的管材用质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3酸洗，去除表面的氧化皮，进入冷轧制加工工序。
冷轧制也选用B2O3作润滑剂，累计冷加工变形量不超过60％，中间道次固溶处理温度采用1100℃～1150℃，处理时间为20～30min。最后一道冷扎管材的固溶处理可用上述固溶温度常压下处理10～30分钟，经酸洗制备合格尺寸的成品管材。最后一道冷扎管材也可用真空光亮固溶处理制备出的成品管材，所述真空光亮处理是将管材放入密闭的具有惰性气体保护的容器中，加热温度为1100℃～1150℃，时间为20～30min，之后管材与整个容器一起进行淬火处理，使管材表面不会氧化而光亮。
所述冷拉拔道次可以为2～3次，每次变形量为10～30％。
所述冷轧制道次可以为1次，变形量为40～60％。
本发明的优点如下：
1、本发明管坯由低杂质含量、高塑性的变形合金棒材通过热穿孔制备，然后采用冷拉拔加冷轧制，或直接冷轧的加工技术制备成品管材，采用本发明耐蚀合金管材的热、冷加工生产技术，可以低成本地生产出高性能镍基高温合金，为其将来在核电等领域的应用奠定了良好的基础。
2、本发明适用于Inconel690等镍基高温合金。
附图说明
图1为本发明加工工艺生产的合金管材照片。
具体实施方式
实施例1
1.Inconel690合金管坯的热穿孔现场工艺
用102无缝热穿孔机组进行了Inconel 690合金棒料的热穿孔。加热炉为斜滚底式连续加热炉，重油加热Inconel 690合金锻造棒料。穿管用Mo顶头，润滑剂为B2O3，穿孔机轧辊间距B(a)＝66mm，导板间距π(b)＝75～76mm，顶头伸出量C＝60mm，表1给出了Inconel690合金棒料热穿孔的现场记录数据。
表1Inconel690合金棒料热穿孔现场记录结果
| 棒料尺寸顶头尺寸椭圆度出炉温度(℃)穿后温度(℃)穿孔时间(S)延伸系数：管坯尺寸(mm)外壁质量内壁质量 | 87×850661.121040110072.5691×9×2180良好良好 | 87×850661.121040110092.5691×9×2185良好良好 | 87×850661.121040110092.5691×9×2185良好良好 | 87×480661.121040110052.5691×9×1230良好良好 |
用质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3的酸液，70℃下酸洗热穿管坯，润泡8小时，清水冲洗，去除管坯内外表面的氧化皮。
2.管坯的冷拉拔
将酸洗后的4支热穿孔管坯，用B2O3做润滑剂，实施两道次的冷拔：
第一道拉拔：91×9mm→84×7.75mm(带芯棒)，变形量为20％，拉拔速度为0.5m/min。
第二道拉拔：84×7.75mm→78×6.5mm(带芯棒)，变形量为21％，拉拔速度为1m/min。
冷拉拔管的表面去油：将管坯放入质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3水溶液65℃润泡15min，清水冲洗。
冷拉拔管中间道次固溶处理：固溶温度为1125℃，保温时间25分钟。
固溶处理冷拉拔管去氧化皮：将管坯放入质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3水溶液于60～70℃润泡25min，清水冲洗去除内外表面的氧化皮。
上述处理的冷拉拔管壁无裂纹，说明该合金适应于拉拔变形。
3.冷拉拔管的接续冷轧制
用LG80轧机对固溶处理的冷拉拔管进行一道次冷轧制，润滑剂为B2O3，管材由78×6.5mm轧成57.6×4.1mm，变形量为52.8％，轧制速度为0.5m/min。用同样的方法去除轧管表面的油污，在滚底式炉中进行固溶处理，固溶温度为1125℃，固溶时间为25分钟。固溶处理后的管材用质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3的酸液，浸泡8小时，去除管材内外表面的氧化皮。图1给出经过抛光截断的Inconel690合金成品管材，管材经无损超声探伤，未发现任何缺陷。
经试验，本发明热穿孔时，合金棒料的加热温度可以为1000～1100℃，椭圆度可以为1.10～1.15，Mo顶头伸出量可以为50～70mm；冷拉拔道次可以为2～3次，每次变形量可以为10～30％；冷轧制道次一般为1次，变形量可以为40～60％；冷拉拔或冷轧制中间道次的固溶处理温度可以为1100℃～1150℃，时间可以为20～30min，最后一道冷轧管的热处理可以采用上述固溶温度常压下处理10～30分钟；另外，最后一道冷扎管材也可用真空光亮固溶处理制备出的成品管材，所述真空光亮处理是将管材放入密闭的具有惰性气体保护的容器中，加热温度为1100℃～1150℃，时间为20～30min，之后管材与整个容器一起进行淬火处理，使管材表面不会氧化而光亮。上述工艺参数均可实现本发明目的，由于其实施较为简单，故不再赘述。
Claims (7)
1.一种Inconel690合金管材的加工工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)管坯由变形合金棒材通过热穿孔制备，合金管坯的热穿孔工艺为：
热穿孔用变形合金棒料的加热温度为1000～1100℃；
热穿孔参数为：椭圆度为1.10～1.15，Mo顶头伸出量为50～70mm；
热穿孔的管坯酸洗后，进入管材冷加工工序；
2)合金成品管材采用冷拉拔与冷轧制结合的方式制备；
所述冷拉拔为：
a)冷拔润滑剂为B2O3，冷拔累计变形量不超过50％，拉速控制在0.5～3.0m/min；
b)在1100℃～1150℃对中间道次冷拔管进行固溶处理，处理时间为20～30min；
c)酸洗；
所述冷轧制为：
a)用B2O3作为润滑剂进行冷轧制，累计变形量不超过60％；
b)中间道次于1100℃～1150℃固溶处理，时间为20～30min；
c)酸洗；
d)最后一道冷轧管的热处理采用上述固溶温度常压下处理10～30分钟，处理后的管材酸洗制备出成品管材。
2.按照权利要求1所述合金管材的加工工艺，其特征在于：所述冷拉拔道次为2～3次，每次变形量为10～30％。
3.按照权利要求1所述合金管材的加工工艺，其特征在于：所述经固溶处理的冷拔管用质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3酸液于60～70℃进行酸洗，去除表面的氧化皮。
4.按照权利要求1所述合金管材的加工工艺，其特征在于：所述合金成品管材采用直接冷轧的方式制备。
5.按照权利要求1或4所述合金管材的加工工艺，其特征在于：所述最后一道冷轧管的热处理采用将冷轧管进行真空光亮固溶处理，制备出要求尺寸的成品管材。
6.按照权利要求1或4所述合金管材的加工工艺，其特征在于：所述经固溶处理的冷轧管用质量百分比浓度为5％的HF加质量百分比浓度为15％的HNO3酸液于60～70℃进行酸洗，去除表面的氧化皮。
7.一种Inconel690合金管材的加工工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)管坯由变形合金棒材通过热穿孔制备，合金管坯的热穿孔工艺为：
热穿孔用变形合金棒料的加热温度为1000～1100℃；
热穿孔参数为：椭圆度为1.10～1.15，Mo顶头伸出量为50～70mm；
热穿孔的管坯酸洗后，进入管材冷加工工序；
2)合金成品管材采用冷拉拔与冷轧制结合的方式制备；
所述冷拉拔为：
a)冷拔润滑剂为B2O3，冷拔累计变形量不超过50％，拉速控制在0.5～3.0m/min；
b)在1100℃～1150℃对中间道次冷拔管进行固溶处理，处理时间为20～30min；
c)酸洗；
所述冷轧制为：
a)用B2O3作为润滑剂进行冷轧制；
b)冷轧制道次为1次，变形量为40～60％；
c)采用1100℃～1150℃常压下处理10～30分钟，处理后的管材酸洗制备出成品管材。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Danyang Precision Alloy Factory Co., Ltd. Assignor: Institute of metal research, Chinese Academy of Sciences Contract record no.: 2011210000020 Denomination of invention: Method for processing nickel based tubular product made from high temperature alloy Granted publication date: 20080213 License type: Exclusive License Open date: 20060705 Record date: 20110314 |