1Cr5Mo钢连铸坯的高温物理性能

1、1Cr5Mo钢连铸坯的高温物理性能王爱兰（包钢钢联股份有限公司技术中心，内蒙古包头014010）摘要采用热力模拟实验机，对1Cr5Mo钢进行了高温物理性能的测试。结果表明，1Cr5Mo钢的高温强度较大，抵抗外力作用强，虽然在975C和1100C这两个温度点抵抗外力作用迅速降低，但在1100C之后强度有所增加且稳定。其高温抵抗变形能力较强，高温面缩率较高，达到90流右。随温度的升高，在750E-850°C温度区间体积收缩，发生了a铁素体向丫铁素体的转变，其A温度较高，在1100C-1300C温度区间其变形量不大。根据其高温特点，轧制过程中，适当提高轧制温度，延长保温时间，可大幅提高无缝

2、钢管合格率。关键词1Cr5Mo钢；高温物理性能引言1Cr5Mo合金钢主要用来轧制高压化肥、石油裂化用无缝钢管，具有良好的强度、韧性及力学性能其生产工序较长，技术要求水平高，钢的高温性能对其工艺有直接的影响。2011年4月炼钢厂采用BOF-LF-VD-CC生产工艺生产了10炉断面为270mm1Cr5M连铸坯，无缝厂在轧制钢管过程中，合格率偏低，出现废品的主要原因为钢管内表面出现鳞片状的折叠。为此本文对1Cr5Mo钢连铸坯进行高温强度、高温塑性和膨胀系数的测定，并对钢在各温度区的性能变化进行了分析。1试验材料试验用钢取自采用BOF-LF-VD-CC生产工艺生产的圆坯，断面尺寸为270mm在铸坯表面

3、以下20mm处取样，加工成10mm<80mm的圆柱形试样，化学成分见表1.表11Cr5Mo钢的化学成分/%CSiMnPSAlsCrMo0.120.370.440.0120.010.0054.5560.5522.试验方法与分析2.1高温塑性和强度的测试与分析抗拉强度及断面收缩率是表征钢的高温力学性能优劣的两个重要指标，塑性曲线及强度曲线是钢的高温力学性能的特征曲线。高温塑性和强度测试在MMS-20C型热力模拟实验机上进行。测试温度在800C-1300C,试样以10C/S升温速度升到目标温度，保温20S后直接进行拉伸。根据试样拉断后的断口直径、初始状态的直径和断裂前的最高载荷计算试样在各温度

4、下的断面收缩率和抗拉强度。图1为1Cr5Mo钢在不同试验温度下检测的面缩率和高温强度曲线。100温度（）300250200150504面缩率+强度图11Cr5Mo钢的高温面缩率和强度由图1可见，试样的抗拉强度随温度升高而逐渐降低。在975C时降低幅度较大，在975C-1050C之间强度有所增加，之后随温度升高强度继续降低，在1100C出现一最低点，之后随温度的升高其强度有所增加且稳定在35MP进右。对于断面收缩率，一般以60%乍参照，来划分热塑性曲线中高塑性区和低塑性区的范围.由图1可知，试样在高温状态具有良好的塑性，基本上不存在脆性区，在800C-1050C温度段面缩偏低，面缩在70%-86

5、%范围内，在1075C面缩为96.39%,之后随温度的升高，其面缩一直维持在97流右。说明此钢高温韧性好，在1000C-1300C具有很好的抵抗变形能力。2.2热膨胀系数的测试与分析热膨胀系数测试在全自动快速相变仪上进行，试样从200C开始加热到1300C，升温速度10C/S，每间隔50C进行一次测定，测量1Cr5Mo钢在升温过程中膨胀系数的变化量。图2为试验钢从200C升温到1300C过程中温度与膨胀系数的变化关系，而膨胀系数与膨胀量的关系由公式：L=LXaXt来确定2，其中:L钢样长度变化量；L钢样原始长度；a膨胀系数；t温度变化量。由公式可知，膨胀系数与膨胀量的关系为正比例线性关系图21

6、Cr5Mo钢的高温膨胀系数1816)14-01210数8胀6420井W3少4505屮6少於8少9少衬1150淨温度（C）由图可见，1Cr5Mo钢在200E-700C内，随温度增加，钢的体积变化不大；从750C-850E随温度增加，钢的体积发生收缩，在850E时收缩到最小，从850E-1300E的升温过程中，体积发生了相反的变化，随温度的升高，钢的体积逐渐恢复到初始状态，在1100E-1300E其变形量不大。发生这种变化的原因是因为Cr、Mo均可提高A温度，同时使Fe-FesC合金相图中的共析转变点左移。通过以上分析，1Cr5Mo钢在高温状态下（1100E以上）具有良好的强度、韧性。针对其高温状

7、态下的性能特点，对其原有轧制工艺进行了改进，把加热炉的均热保温时间延长40分，穿孔后温度提高了15E，使1Cr5Mo无缝钢管合格率由原来的76.8%提高到92.25%。3.结论1Cr5Mo钢的高温强度较大，抵抗外力作用较强。在975E和1100E这两个温度点抵抗外力作用迅速降低，在1100E之后，其强度又有所增加且稳定。1. 1Cr5Mo钢高温抵抗变形能力较强。在1100E之后其面缩率较高，达到90%罕右。2. 随温度的升高，1Cr5Mo钢在750C-850C发生了a铁素体向丫铁素体的转变,其Ai温度较高，在1100C-1300C其变形量不大。3. 针对其高温状态下的性能特点，生产厂通过采取延长加热炉的均热保温时间、提高穿孔后温度等措施，使1Cr5Mo无缝钢