镍铬铁固溶体的增强性能 UNS N06600 合金，主要规格 无缝管的制造 我们将介绍我们近年来的成就、质量等。 详细分析了残留 Ca 和 CE 含量对 UNS N06600 合金热加工塑性的影响，并通过多次实践证明热加工塑性良好。 将残留 Ca 控制在 8~18×10 范围内-6 残余Ce含量在0.010.02%范围内，还介绍了从原材料到冷轧成品无缝管过程的重要控制点。 在 0.01-0.02% 的范围内，热作的可塑性很好，这引入了从原材料到冷轧成品无缝管的工艺重要控制点。 材料达到冷轧 UNS N06600 无缝管工艺。

起先

UNS N06600 是 Inconel 的早期发展。 Ni-Cr-Fe 基固溶体合金，具有良好的高温耐腐蚀性和抗氧化性，良好的热冷加工和焊接性能，令人满意的热强度和 700°C 以下的高塑性。 广泛应用于航空航天和石化领域。
化学成分和物理常数如表 1 所示。
表 1 UNS N06600 合金的化学成分和物理常数

近年来，这种合金在化学工业中的使用迅速增加。 板材：厚度小于 0.8 毫米的宽厚板主要依赖进口。 另一方面，无缝钢管主要是国产产品，用于高温和高温环境。 热交换器管。

2. 我们的生产状况

从2002年到2010年代，我公司生产了2多吨无缝合金管，主要规格有Φ000×46.3mm、Φ0×16.2mm、Φ0×14.1mm，采用ASME SB-5或GB/T 163-15011标准。 有少量厚度为 1994.1~5.6mm 的板材。
从表 0 中可以看出，UNS N1 合金的成分比较简单，易于控制冶炼、锻造的成分，并且容易在生产管材中遇到瓶颈。 在发展初期，在非真空感应炉中采用电渣重熔法冶炼电极棒，在调整Si-Ca的加入量并同时加入适量的J-Ce脱气后，出现了更严重的裂纹。 脱硫处理去除有害元素，确保锻造塑性好，不开裂，更好的产品成品率。 由于挤压射孔比斜轧射孔更容易形成，因此在选择挤压制备管材的早期阶段，通过铰孔挤压至 Φ06600×208 mm，使用外径 Φ45 / 内径 Φ108.9 的挤压坯料。 管子的内外表面有划痕、缩孔和磨削，达成率很低，所以我们改用对角线滚动穿孔。 管材内外表面质量好，再加上斜轧穿孔坯料，无需对坯料进行抛光。 与挤压相比，钻中心孔可将加工速度提高 0%。 挤出速度可提高 12% 左右，生产周期大大缩短。 目前，我们的合金管生产工艺成熟、稳定、质量高。 整个生产过程：非真空感应炉冶炼 →电极棒 → 电渣重熔 → 电渣锭 → 锻造坯料 → 坯料 → 轧钢坯→棒坯 → 斜轧和穿孔→ 酸洗→ 表面缺陷清洗→ 冷轧→ 脱油→热处理 → 酸洗→ 表面缺陷清洗→ 冷轧（回收成成品）。

3. 技术研究和重要控制点

3.1 非真空感应炉+电渣重熔冶炼工艺

为了使用非真空感应炉达到低硫磷含量、气体和有害 XNUMX 元素的冶炼和精炼，除了选择气体含量、硫磷含量、低含量的有害物质、元素的原料外，更重要的是选择脱气和脱硫，有效对低熔点的有害 XNUMX 元素（Pb、Sn、As、Sb、Bi）的精炼剂。 为了降低锭中的含气量，除了选择含气量低的原料外，还需要对原料进行煅烧，用炉渣覆盖钢水气氛中的裸露部分，并注入 Ar 保护，以快速进行冶炼过程。 它减少了钢水与大气的接触，同时加强了脱气。 我公司采用沉淀脱氧和扩散脱氧的XNUMX种方法。 沉淀脱氧剂由Si-Ca、J-Al和J-Ce组成，Si-Ca分批加入，J-Al、J-Ce一次加入。 扩散脱氧主要是铝粉，除Si-Ca、J-Ce外，分批加入脱氧，它也是主要脱硫、低熔点等有害元素的净化剂。 应适量添加 Ca 和 J-Ce。 CE 添加量应合理控制。
在我公司，CaF 是用电渣重构的2铝2O3 在双组分炉渣系统中，重熔过程添加了适量的脱氧剂。

3.2 残余钙和铈含量对热加工塑性的影响

3.2.1 残留CA含量对热作塑性的影响

残余Ca含量是指电渣重熔后钢锭中的残余Ca含量。 Si-Ca引入Ca，其含量对脱气和脱硫有直接影响，去除有害元素的影响，直接影响合金的热加工塑性。 非真空精炼 Si-Ca 是一种有效的净化剂。 硫和氧的键合去除了钙化合物（CaS、CaO）的形成，净化了合金晶界，减少了合金的热脆化，提高了材料速率。 当钢水中含气量、硫含量低于一定水平时，存在钢熔池热力学、动力学的条件，Ca含量达到与低熔点等三种有害元素反应的临界值，能与Ca As、XNUMXCaSi等XNUMX种有害元素反应。2 + 2A = 钙3如2 +6Si。 研究和统计数据表明，残留 Ca 含量控制在 8-18 ppm 的锻造塑性值范围内。 当残余Ca含量控制在8-18 ppm范围内时，锻造塑性好。 如果残留Ca含量过低，脱氧脱硫不充分，硫易与Ni基体形成低熔点共晶。2S3，降低热加工的可塑性。 如果残留的Ca含量过高，在钢的凝固过程中会形成低熔点，Ni-Ca相薄膜会变得热脆，从而降低热作的塑性，引起开裂。 电子显微探针用于分析微区域中的 Ca 含量。 请参阅 图 1 和 表 2。 从图 1 和表 3 中可以看出，Ca 主要分布在晶界中，在实现去除晶界 S 等有害元素方面发挥着作用。 它在净化晶界方面起着作用。

图 1 晶界扫描
照片表 2 晶界的化学成分

3.2.2 残余铈含量对热作塑性的影响

残余 Ce 含量为电渣锭中的 Ce 含量。 在加入 J-C 之前，Si-Ca 块将钢液中的 O、S 和其他有害元素降低到较低的水平，同时去除一部分 As 和另一个 0.01 的低熔点有害元素。 当试图去除有害元素时，会有很多残留的 Ca。 尽管如此，为了降低热加工的可塑性，我们选择了 J-CE，它进一步脱气和脱硫有害元素。 同时，Ce还可以大大降低氧和硫的含量，降低有害元素含量的低熔点，降低残留Ce低工作点的可塑性。 CE 还大大降低了氧和硫的含量，降低了低熔点有害元素的含量，防止了晶界处的聚合，起到净化晶界的作用，不仅提高了钢锻件的塑性，而且延缓了裂纹尖端塑性区氢的浓度，延长了裂纹发展期，延长了断裂时间。 Ce 可由待去除渣中的 Pb、Sn、Sb 和 As 化合物形成。 根据研究和统计数据发现，电渣锭的Ce含量小于0.01%，在锻造时容易开裂，最好将热加工塑性时电渣锭的Ce残留量控制在0.02-XNUMX%。

3.3 锻造和轧制工艺

残余Ca、Ce含量控制在所需范围内，热作塑性好，锻造温度1240±10°C，火锻坯、坯率可提高89%左右。 轧制过程主要控制形状，避免断裂、凸耳和开裂，并且可以在钻孔或剥落量之前减少坯料的磨削量，大大提高材料的速率。

3.4 管材制造工艺

采用斜底燃气加热炉，多孔加热温度控制在1100~1150°C，将Φ90棒材方坯76型斜轧至Φ95×8.0mm，然后冷轧成成品。 管材生产工艺：Φ90剥皮条→定心孔→加热→斜轧孔Φ95×8.0→淬火→酸洗→平面打磨→冷轧Φ76×5.0→脱脂→热处理→酸洗→磨削→冷轧Φ46×3.0→脱脂→表面清洗→光面精加工→探伤→检验→装箱入库。
成品性能完全符合ASME SB-163或GB/T 15011-1994标准的要求，表面质量好。 物理碳含量控制在 0.025%，耐腐蚀性优于标准要求。 下面的图 2 和表 3 通过探针晶界 CR 沉淀进行了分析。 从分析中可以看出结果，没有观察到不良的铬现象。

图 2 微观区域的 Cr 含量

3.5 各工序的主要控制点

冶炼原料需要烧成好，Si-Ca和J-Ce块需要控制在合理的范围内，锻造、轧制、倾斜轧制、钻孔需要控制加热温度、速度和变形速度，斜轧和射孔是获得优质管材的前提，如加热工艺、头部钻孔、导板间距、头部位置、 必须控制直径。 这些参数不合理，容易出现裂纹、偏心等缺陷，因此必须控制选择。 采用合理的冷轧工艺不仅可以提高材料的成品率，还可以提高产品的成品率。 冷轧工艺可以提高管材的成型速度和表面质量。
表 3 晶界的化学成分

4. 结论

• 1）UNS N06600合金无缝管主要用于化工行业。 近 2000 年来，我们的无缝无内胎产量已超过 46 吨，主要产品规格为 Φ3.0×16mm、Φ2.0×14mm、Φ1.5×163mm，其产品性能完全符合 ASME SB-15011 或 GB/T。 1994-XNUMX 标准要求。

• 2） 将电渣锭中残留 Ca 的量控制在 8~18×10 范围内-6，残留Ce含量控制在0.01-0.02%范围内，具有良好的热作塑性。 锻造和轧制温度控制合理，坯率高，轧制棒材表面质量好。 倾斜轧制和射孔是管材生产中的重要环节，必须合理控制斜轧和射孔设备的加热过程和参数，斜轧和射孔+冷轧工艺短，倾斜轧制和射孔的过程较短。 穿孔+冷轧是一个时间短、产量高、成熟稳定的工艺，产品质量好。