液氮深冷设备-防止中、高碳低合金钢管淬火裂纹 

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依据新日铁的这项技能的钢管的淬火办法，对中、高碳钢管（以低合金钢或许中合金钢为主的钢管）或Cr系不锈钢管可以不发生淬火裂纹地用急冷手法（水淬火）施行淬火处理。由此，可以稳定地制作具有马氏体比率高的安排（详细而言，马氏体比率为80%以上）的高强度的钢管。 液氮深冷设备
　　
       详细施行办法 ：
　　
       为了解决上述课题，新日铁的这项技能人等重复进行了如下的水淬火试验：将含高碳的低合金钢和Cr系不锈钢的钢管试验片加热到A相变点温度以上，从钢管的外表面进行水冷。其结果，可得到以下（a）～（f）的见地。 
　　（a）若用强的水淬火对钢管全体进行冷却到马氏体相变中止温度（Mf点）以下，则以高概率发生淬火裂纹。 
　　（b）由于淬火裂纹时的龟裂大致在钢管的轴方向上扩展，因而可以为扩展裂纹的首要力为周方向的拉伸应力。 
　　（c）关于前述周方向的拉伸应力的发生源，可以为是因为在冷却进程中发生的壁厚方向上的温度差（温度不均匀）导致在钢管的外表面侧与内表面侧的马氏体相变的时机有偏差。 
　　（d）特别是在温度不均匀较大（即，与内表面侧的温度差大）的冷却面邻近，简单发生依据脆性损坏的微裂纹，其简单成为龟裂扩展的起点。 
　　（e）龟裂在绝大部分状况下是以钢管端部为起点而扩展的。其理由可以为是因为具有自由表面的端部的应力增大系数与端部以外的该系数比较更大。 
　　（f）不进行水冷地按捺冷却速度的状况下，含高碳的低合金钢和Cr系不锈钢的状况均不发生淬火裂纹。需求阐明的是，关于含高碳的低合金钢，按捺马氏体化、制成贝氏体主体的安排的状况下不发生淬火裂纹。总之可以为，淬火裂纹在绝大多数状况下以发生于具有自由表面的钢管端部的龟裂为起点，该龟裂是作为通过微裂纹而发展的结果发生的，所述微裂纹是在冷却进程中发生的起因于壁厚方向的温度不均匀的热应力、进而相变应力导致的周方向上的拉伸应力（以下也将“拉伸应力”简称为“应力”）发生作用而在冷却面邻近发生的。液氮深冷设备 

　　新日铁的这项技能人等进而运用考虑了热应力与相变应力的FEM（有限元法）剖析，计算了钢管的周方向上发生的最大应力。该FEM剖析中，假设钢管轴方向均匀地进行冷却，并应用了以钢管2维截面为剖析目标的广义平面应变模型。 
　　如以上阐明的那样，依据FEM剖析的结果也判明，通过对管端部进行空冷、即不进行水冷，可以大幅下降管端部的周方向应力。 
　　新日铁的这项技能人等依据上述见地和调查得到了以下（g）和（h）的启发，然后完成了新日铁的这项技能。液氮深冷设备 
　　（g）即便是由水淬火中简单发生淬火裂纹的低合金钢或许中合金钢构成的钢管，假如不对钢管的端部进行水冷，而是在除了端部以外的部分以可以保证充沛的马氏体比率的冷却速度进行水冷，则可以不发生淬火裂纹地稳定地进行水淬火。 
　　（h）将上述的水淬火办法应用于由马氏体类不锈钢制作的钢管时，也可以不发生淬火裂纹地保证高性能。新日铁的这项技能如前所述，为一种钢管的淬火办法，其特征在于，其为将钢管从外表面进行水冷而淬火的淬火办法，其间，不对管端部进行水冷，而对所述管端部以外的部分的至少一部分进行水冷。需求阐明的是，前述的“管端部”是指钢管的两头部。 

　　新日铁的这项技能中，以将钢管从外表面进行水冷而淬火为前提，这是因为：与内表面冷却比较，外表面冷却不会随同技能的困难性，别的，在将Cr系不锈钢管作为处理的目标时，假如可以从外表面进行水冷而不发生淬火裂纹地进行淬火处理，则可明显提高出产率。 
　　需求阐明的是，仅进行了轧制的状态的管端部形状并非紧密的圆筒形，因而抱负的是一般在后处理中切断去除150～400mm左右。这样贝氏体主体且马氏体比率低的管端部可以在淬火工序后的工序中切断去除。新日铁的这项技能的钢管的淬火办法是通过淬火来使钢的安排成为马氏体的办法，对马氏体的生成比率没有特别限制。但是，低合金钢、中合金钢中，一般假如安排的80%以上为马氏体，则可得到期望的强度。淬火处理的目标为Cr系不锈钢管时，在冷却速度小的状况下也马氏体化，但依据新日铁的这项技能的淬火办法，可保证期望的耐腐蚀性。在任一状况下，均预想在新日铁的这项技能中会得到马氏体比率至少为80%以上的钢管。 液氮深冷设备

　　抱负的是，在上述的从强水冷转换为弱水冷或空冷的冷却办法中，运用强水冷冷却到Ms点邻近的比Ms点高的温度，然后转换为弱水冷或空冷，由此使钢管的外表面侧因来自内表面侧的导热而复热，尽可能地减小钢管内表面与外表面的温度差，然后运用强制空冷等冷却到Ms点、抱负的是Mf点以下的温度。依据该施行办法，在例如钢管的壁厚较厚的状况下特别有用。钢管的壁厚较厚的状况下，从外表面起的水冷中的壁厚方向的温度不均匀变大，由于随同外表面的马氏体相变的胀大引起的大的拉伸应力，有时发生以外表面为龟裂的起点的脆性损坏。液氮深冷设备

       为了按捺该脆性损坏，延迟外表面的马氏体相变的开始、缩小内外表面的马氏体相变的开始时间之差的上述施行办法是有用的。依据上述的施行办法，可以平缓壁厚方向的温度梯度、下降周方向发生的拉伸应力。特别抱负的是，在作为冷却面的外表面通过Ms点之前平缓内外表面的温度差。实际上抱负的是，监督钢管的外表面水冷部的温度，并在通过Ms点前中止水冷。关于强水冷的冷却速度，依据钢种而不同，低合金钢的状况下，若开始的冷却阶段的冷却速度过小，则发生贝氏体相变而不能保证充沛的马氏体比率，因而抱负的是依据目标钢的CCT图确定恰当的冷却速度。此外，在新日铁的这项技能的施行办法中，包括由如下办法制作的冷却进程：运用强水冷冷却到Ms点邻近的比Ms点高的温度，然后转换为弱水冷或空冷，由此使钢管的外表面侧因来自内表面侧的导热而复热，尽可能地减小钢管内表面与外表面的温度差，但通过运用前述间歇水冷代替该冷却进程也可得到相同的作用。即，新日铁的这项技能中，也可以在Ms点邻近的比Ms点高的温度下中止前述本发明（3）中记载的间歇水冷（间歇性地重复施行和中止水冷的操作），然后进行强制空冷等强冷却。但是，该施行办法归于前述新日铁的这项技能（3）的领域。以上所述的新日铁的这项技能的钢管的淬火办法中，作为水冷的办法，可以适当地挑选选用层流冷却、喷发冷却、喷雾冷却等以往所运用的办法。抱负的是，在此基础上通过在水冷中增减水量、或间歇性地重复施行水冷和中止水冷来使壁厚方向温度不均匀均匀化，削减钢管的周方向应力。抱负的是钢管内部不进行水冷地放冷或强制空冷。别的，在水冷进程中使钢管旋转可以使周方向的温度分布均一化，因而是抱负的。 

　　新日铁的这项技能作为处理目标的是淬火时简单发生淬火裂纹的钢管。特别是依据新日铁的这项技能的处理的目标物为（A）含有0.20～1.20%的C的钢管、其间为低合金钢或中合金钢的钢管的状况下、或（B）含有0.10～0.30%的C和11～18%的Cr的Cr系不锈钢管、其间为13Cr不锈钢管的状况下，新日铁的这项技能的作用明显。前述（A）的含有0.20～1.20%的C的钢管是指由以该规模含有C的原料构成的钢管，一般为低合金钢或中合金钢的钢管。C的含量低于0.20%时，因马氏体化引起的体积胀大比较小，因而淬火裂纹根本不会成为问题。 液氮深冷设备

　　另一方面，若C超越1.20%，Ms点下降，简单有奥氏体残留，难以得到马氏体率为80%以上的安排。因而，C含量为0.20～1.20%从发挥新日铁的这项技能作用的方面来看是抱负的。更抱负的C含量为0.25～1.00%、进一步抱负的是0.30～0.65%。含有0.20～1.20%的C的低合金钢、中合金钢的钢管中，如前述图1所示，对钢管的中央部整体进行水冷、不对管端部进行水冷，由此可使管端的邻近成为不发生淬火裂纹的贝氏体主体的安排。作为低合金钢或中合金钢，例如可列举出如下的钢：C：0.20～1.20、Si：2.0%以下、Mn：0.01～2.0%、且含有Cr：7.0%以下、Mo：2.0%以下、Ni：2.0%以下、Al：0.001～0.1%、N：0.1%以下、Nb：0.5%以下、Ti：0.5%以下、V：0.8%以下、Cu：2.0%以下、Zr：0.5%以下、Ca：0.01%以下、Mg：0.01%以下、B：0.01%以下中的1种以上，剩余部分由Fe和杂质组成，作为杂质的P：0.04%以下、S：0.02%以下。需求阐明的是，若Cr含量超越7.0%，则在不进行水冷的管端部也简单发生马氏体，因而抱负的是7.0%以下。接着，前述（B）的含有0.10～0.30%的C和11～18%的Cr的Cr系不锈钢管是指由以该规模含有C和Cr的Cr系不锈钢制作的钢管（马氏体类不锈钢管）。 

　　若C的含量低于0.10%，则即便进行淬火也无法得到充沛的强度，另一方面，若C超越0.30%，则难以避免奥氏体的残留、难以保证马氏体比率80%以上。因而，C含量为0.10～0.30%从发挥新日铁的这项技能作用的方面来看是抱负的。使Cr的含量为11～18%是因为，为了提高耐腐蚀性，Cr为11%以上是抱负的，另一方面，若Cr超越18%则简单发生δ铁素体，热加工性下降。更抱负的是Cr：10.5～16.5%。作为含有0.10～0.30%的C和11～18%的Cr的Cr系不锈钢，例如可列举出如下的钢：C：0.10～0.30、Si：1.0%以下、Mn：0.01～1.0%、Cr：11～18%（更抱负的是10.5～16.5%）、且含有Mo：2.0%以下、Ni：1.0%以下、Al：0.001～0.1%、N：0.1%以下、Nb：0.5%以下、Ti：0.5%以下、V：0.8%以下、Cu：2.0%以下、Zr：0.5%以下、Ca：0.01%以下、Mg：0.01%以下、B：0.01%以下中的1种以上，剩余部分由Fe和杂质组成，作为杂质的P：0.04%以下、S：0.02%以下。其间13Cr不锈钢管在许多产业领域中通用，作为新日铁的这项技能的处理目标是适宜的。 液氮深冷设备

　　新日铁的这项技能的淬火办法当然可以应用于将钢管从常温起再加热而进行的所谓再加热淬火，但也可作为无缝钢管的制作时从刚热轧后的、钢管为A以上的温度的状态进行淬火的所谓直接淬火、进而可作为在热轧后钢管的保有热量未大幅下降的阶段以A点以上的温度均热（补热）后进行淬火的、所谓在线热处理（在线淬火）的淬火办法来应用。运用新日铁的这项技能的淬火办法，可以有用地避免淬火裂纹，因而可以稳定地制作具有马氏体比率高的安排的高强度的钢管。 液氮深冷设备

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