钢管工业中的热处理方法

碳素及合金钢管的热处理方法

碳钢和合金钢管的热处理方法主要有四种:正火、退火、淬火和回火。它将改善钢材料的机械性能、化学成分均匀性和可加工性。

钢铁金属材料的热处理可分为整体热处理，表面热处理和化学热处理。钢管通常采用整体热处理。

钢管热处理目的

钢材的性能主要是指机械性能、物理性能和工艺性能。热处理会给钢管带来不同的金相组织和相应的性能，因此可以更好地应用于不同的工业或油气服务。

改善钢材料性能的方法有两种。一种方法是调整化学成分，称为合金化法。另一种方法是热处理。在现代工业技术领域中，热处理在提高钢管性能方面占主导地位。

热处理过程。

加热。
钢材料可以加热到低于临界点或高于临界点。前者加热方式可以稳定组织，消除残余应力。后一种方法可以使材料产生奥氏体化。

奥氏体化是指在足够长的时间内将金属加热到临界温度，从而使其转化。如果在奥氏体化之后再进行淬火，那么材料就会变硬。淬火的速度足以使奥氏体转变为马氏体。一旦达到奥氏体化温度，达到合适的显微组织和充分的硬度，就可以在进一步的热处理过程中获得钢管材料。

2.保温。
保温的目的是使钢材的加热温度均匀，从而得到合理的加热组织。

3.冷却
冷却工艺是钢管热处理的关键工艺，它决定了冷却后钢管的力学性能。

碳素和合金钢管工业的四种主要热处理方法

钢管的热处理方法包括归一化，退火，回火，淬火和其他过程。

正常化

将钢管加热到临界温度以上，并在空气中冷却。

通过归一化，可以减轻钢材应力，提高冷加工过程的延展性和韧性。通常适用于碳和低合金钢管材料的标准化。它将产生不同的金属结构，珠光体，贝氏体，一些马氏体。这带来了更耐钢材和更强的钢材，并且延展性较少，延展性比全退火材料更少。

退火

将材料加热到高于其临界温度，直至微观结构转化为奥氏体。然后在炉中缓慢冷却，获得最大的铁素体和珠光体的变换。

退火可以消除缺陷，使化学成分均匀，晶粒细小。这种工艺通常适用于高碳、低合金和合金钢管需要降低其硬度和强度，细化其晶体组织，提高塑性、延展性、韧性和可加工性。

淬火

将钢管材料加热到临界温度，直到组织转变完成，然后快速冷却。
淬火目的是产生热应力和组织应力。它可以通过回火消除和改善。淬火和回火的组合可以使综合性能提高。

回火

将钢材料加热到低于临界点的精确温度，通常在空气、真空或惰性气氛中进行。有205至595°F低温回火(400至1105°F)，中温和高温回火(700℃1300℉)。

回火的目的是为了增加钢和合金钢管的韧性。在回火之前，这些钢很硬，但对大多数应用来说太脆了。加工后可提高钢管的塑性和韧性，减少或消除残余应力，稳定钢管的尺寸。带来良好的综合机械性能，使其在使用中不发生变化。

合金基钢管材料的固溶处理

解决方案治疗

将合金加热到适当的温度，并在此温度下保持足够长的时间，以使更多的成分变成固溶体，然后快速冷却，使这些成分保持在溶液中。

各种铸造和锻炼基合金可以通过溶液处理或通过沉淀时期硬化来实现不同所需的表现。通过这种热处理将显着提高特性作为室温，升高的温度机械强度，耐腐蚀性和抗氧化性。许多基于镍基合金仅通过溶液处理，如Hastelloy和镍合金钢管等溶液处理。

在溶液处理期间，碳化物和各种合金元素在奥氏体中均匀地溶解。迅速冷却将使碳和合金元素过晚以沉淀，得到单一奥氏体组织的热处理过程。溶液处理可以均匀的内部结构和化学成肥。它还可以恢复Hastelloy和镍合金钢管的耐腐蚀性。