热处理对304管胀管性能的影响

       304管具有优良的耐蚀性和耐热性，优(you)良的低温强度(du)和力学性能，而且(qie)由于成分是奥(ao)氏体组织，无热处理硬化现象，304管常用的焊接方法为TIG焊接，在(zai)焊接过程中容易出现焊缝区和热影响(xiang)区的组织不均匀，使质量下降，而且，不锈钢管在胀管加工过(guo)程(cheng)中出现(xian)高(gao)比例的焊缝开裂，提(ti)高了生产成(cheng)本，影(ying)响其产品质量(liang)，造成额外的经济损失。

       热处理是一(yi)种提高材料(liao)力学性能(neng)的有(you)效(xiao)方法之(zhi)一，304为奥氏体不锈钢，固溶处理可(ke)以获得(de)单相奥氏体组织，可以提(ti)高抗腐蚀能力和力学性(xing)能。本文就来说说热(re)处理对304管胀(zhang)管性能的(de)影响。

       热处理工艺(yi)
       为了使奥氏(shi)体化更完全，对304钢(gang)的热处理增加预热。选择3种热处理(li)工艺对不锈钢管进行热处理：工艺1，850℃保温(wen)2h出炉水冷(leng)，再(zai)采用340℃保(bao)温1h出炉空(kong)冷；工艺(yi)2，1050℃保温2h出炉水冷(leng)，再采用340℃保温1h出炉(lu)空冷；工艺(yi)3，850℃保温预热1h，接着升温到1050℃保温2h出炉水冷(leng)，再340℃保温1h空冷。        热处理工艺对焊缝(feng)组织的影响
       焊缝呈较为(wei)细(xi)小的铁素体，且与母材熔合良好，焊缝与(yu)母材结合处铁素体偏聚严重，出现一条暗黑(hei)色的带状结合线(xian)。铁素体的析出降低了焊缝的塑(su)性性能，这是不锈钢管胀管过程中开裂的主要原因(yin)。铁素体的析出主要是由于在焊(han)接过程的热输(shu)入，并在随后的(de)冷却速度较慢，使(shi)铁素体有足够的时间析出。        工艺1的焊缝组织(zhi)为细小的柱状晶形(xing)态，和焊态组织相比没有太大的变化。
       工艺2的焊缝(feng)组织出现(xian)了奥氏体化的趋(qu)势(shi)，但是奥氏体化并不完(wan)全，组织为奥氏体和(he)铁素体柱状晶同(tong)时存在的(de)组织(zhi)状态。
       工艺3的焊缝呈较为粗大的奥氏体柱状晶形态，焊缝组织(zhi)完全奥氏体化，使得焊缝强(qiang)度和韧性不低于母材，而且塑性良好。这也是不锈钢管胀管的直径胀到原来(lai)直径的2倍，胀管开裂率能降低到了3%的主要原因。
       热处理明显改善了(le)不锈钢管焊缝的强韧性等(deng)力学性(xing)能。

       热处理工艺对胀管表面质量的影(ying)响
       液压胀管(guan)和钢管接触介质为高压乳化液，属柔性接触(chu)，对钢管(guan)表面(mian)质量不存(cun)在(zai)不利影(ying)响。但是由于钢管(guan)直径(jing)的扩(kuo)大，管材表面还是产(chan)生大(da)量的微裂纹(wen)，热处理(li)工艺对于钢管表面的(de)微裂纹也有很大的影响。热(re)处理前304管胀管(guan)后(hou)的表面裂纹(wen)形(xing)态(tai)为长条(tiao)状(zhuang)的深裂纹。工艺3热处理后的(de)胀管表面出现的裂纹短而浅，呈网状分布。经(jing)过热处理的不(bu)锈钢管是单(dan)一(yi)的奥氏体，其塑性更好，因此在变形过程中裂纹的产生减少，裂纹(wen)短而浅且方向性不强。        以(yi)上就是热处理对304管胀管性能的影响，304管最佳热处(chu)理工艺为：850℃保温预热1h，升(sheng)温到1050℃保温(wen)2h出炉(lu)水冷，340℃回火1h空冷，经过热处理(li)的不锈钢管胀管开裂率降低到了3%；增加预热处理有利于焊(han)缝组织的充分转变，热处理后焊缝的(de)显微组织(zhi)为柱状奥氏(shi)体和完全奥(ao)氏体化的母材，焊缝与母材熔合区(qu)组(zu)织不均匀已经(jing)消除；热处(chu)理态的不锈(xiu)钢管胀管表面的裂纹短而浅。

参考资料：黄仲(zhong)佳，刘明(ming)朗—热处理(li)工艺对(dui)304不(bu)锈钢管(guan)胀管性能的影响