TP304不銹鋼無(wú)縫管的熱處理過(guò)程是一套精密控制的工藝體系,目的是優(yōu)化材料微觀組織并消除加工應(yīng)力。
其流程起始于固溶處理階段,先將鋼管送進(jìn)連續(xù)式輥底爐加熱到1100℃(嚴(yán)格控制在1040-1150℃之間),緩慢升溫,每小時(shí)升溫速率不超220℃,防止熱應(yīng)力引發(fā)的變形或開(kāi)裂。達(dá)到目標(biāo)溫度后,根據(jù)管材壁厚確定保溫時(shí)間,通常每25毫米厚度需要維持30-60分鐘,使材料內(nèi)部均勻受熱。保溫結(jié)束要立即進(jìn)行水淬處理,利用高壓水快速冷卻以抑制碳化鉻析出,保留單相奧氏體結(jié)構(gòu)。
冷加工工序插入的中間退火處理是確保材料塑性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在管材經(jīng)冷軋或冷拔后產(chǎn)生加工硬化時(shí),將其送入箱式電阻爐進(jìn)行850-950℃的再結(jié)晶退火。保溫時(shí)間按照管徑調(diào)整,一般直徑50mm以下的管材要保持45分鐘以上,確保消除加工硬化。退火后的冷卻以每小時(shí)不超過(guò)50℃的速率緩冷至600℃后轉(zhuǎn)為空冷,避免新應(yīng)力產(chǎn)生。
最終精加工前的去應(yīng)力退火著重解決微觀應(yīng)力問(wèn)題,以每小時(shí)150℃的速率升溫到600-650℃,能消除焊接或矯直過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力而不引起晶粒長(zhǎng)大。冷卻階段采用兩段式控制:在爐內(nèi)以30℃/小時(shí)緩冷至300℃后出爐空冷,這種控冷策略可使殘余應(yīng)力消除率達(dá)到95%以上。該工序后需進(jìn)行壓扁試驗(yàn)驗(yàn)證,將管段壓至三倍壁厚時(shí)表面不得出現(xiàn)裂紋或分層現(xiàn)象,同時(shí)通過(guò)X射線應(yīng)力分析儀檢測(cè)殘余應(yīng)力值需低于50MPa。
熱處理的全流程質(zhì)量控制貫穿始終,在固溶處理后要用水壓測(cè)試和熒光探傷找尋裂紋,并檢查TP304不銹鋼無(wú)縫管的性能(通過(guò)拉伸測(cè)試、腐蝕測(cè)試),用超聲波掃描檢查有無(wú)存在隱藏缺陷。