感应加热弯管(钢管)“屈服强度”和“抗拉强度”偏低原因分析(8)

加热 [11] , 形成的非平衡组织有向稳态转化的趋势, 后面的回火热处理工艺提供了转变的热力学条件。
弯管经过加热至 530 ℃, 1 h 保温, 空冷的回火工艺后, 3A 位置组织由大量的多边形铁素体、 少量珠光体和粒状贝氏体组成。 3B 位置组织由部分铁素体和部分马氏体奥氏体岛组成, 其余的 4、 5、 7 位置由粒状贝氏体组成。 3A 位置的组织明显与 3B、 4、 5、 7 部位组织不同。 文献[12]指出, X70M 材质弯管在 950 ℃以下淬火,管体金相组织基本上见不到贝氏体, 究其原因为该加热温度大致位于 A C1 ～A C3 之间, 加热状态为铁素体和奥氏体组成, 淬火后铁素体保留了下来, 并有少量贝氏体和珠光体, 淬火后组织和硬度不均匀, 强度和硬度降低, 回火后消除部分内应力, 晶粒度较高, 对冲击韧性有利, 但较小比例的贝氏体组织对强度不利。
而加热到 950～1 100 ℃淬火, 加热温度基本位于 A C3 之上, 加热状态位于奥氏体单相区。 相变动力学表明, 奥氏体晶粒尺寸对冷却后的相变产物有重要影响, 奥氏体晶粒越大, 其稳定性越高, 冷却后形成的非扩散物也越多, 同时高温下合金元素的充分溶解, 有利于提高过冷奥氏体的稳定性。 过冷奥氏体稳定性好, 在快速冷却条件下, 得到以粒状贝氏体为主的混合型组织。 贝氏体组织强度较高, 对强度有利。 因此, 一定程度
上, 加热温度越高, 材料强度越高。 弯管母管组织为大量粒状贝氏体, 少量多边形铁素体和珠光体, 粒状贝 氏体占多数, 材料的强度和韧性较高。 4、 5、 7 位置的组织为粒状贝 氏体, 而 3A位置管体组织为大量的多边形铁素体、 少量珠光体和粒状贝 氏体组成, 多边形铁素体占绝大多数。 该弯管的推制温度控制在 935～985 ℃, 据工厂调研情况, 开始推制温度低于 950 ℃, 因为高于 950 ℃会导致起弯位置波浪度超过标准要求。由此可以得出, 该弯管在开始推制时, 3A 过渡区加热温度在 950 ℃以下, 其淬火、 回火后的组织才可能是大量的多边形铁素体、 少量珠光体和粒状贝氏体组成, 否则, 其组织基本上应该是粒状贝 氏体。 因此, 开始推制时, 温度并未达到950 ℃及以上, 在向后推制的过程中, 温度才逐步升高到 950 ℃以上, 4、 5、 7 位置组织才能以粒状贝氏体居多, 4、 5、 7 位置管体材料的屈服强度和抗拉强度才达到要求。