[发明专利]一种掺杂元素铈P92的不锈钢管及其焊后循环热处理方法

说明书

本发明公开了一种掺杂元素铈P92的不锈钢管及其焊后循环热处理方法，将焊后掺杂元素铈的不锈钢管预热并保温处理；将处理后的钢管升温并保温处理；然后将钢管加热至830～850℃，并保温0.4～0.6小时；在将钢管降温至750～770℃，保温0.4～0.6小时；重复以上加热降温两个循环；然后保温处理，然后将钢管降温至室温，完成掺杂元素铈P92不锈钢管的焊后循环热处理。本发明在P92钢成分的基础上，通过添加适量的稀土元素铈，并采用本发明所列循环热处理方法，抑制组织中δ铁素体的形成与长大，并提高固溶强化程度，改善组织结构，提高材料的抗拉强度与持久强度。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种掺杂元素铈P92的不锈钢管及其焊后循环热处理方法。

背景技术

随着超超临界火力发电机组的发展，P91钢性能已逐渐不能满足生产要求。在P91钢合金成分的基础上，加入1.5％～2.0％的W取代部分Mo，提高固溶强化效果，同时添加微量B，开发出新型超临界锅炉高温段用P92钢。

稀土元素被誉为“工业的维生素”，铈在地壳中含量约0.0046％，是稀土元素中丰度最高的，具有无法取代的优异性能，对改善产品性能，增加产品品种起到了巨大作用，被广泛应用到冶金、石油化工和新材料等领域。

热处理工艺铸就金属材料的微观组织与构造，而这二者又决定其力学性能，是产品质量的保障。

在现场安装中，钢管需要通过焊接连接在一起，焊接后的钢管焊接接头抗拉强度和抗冲击性能较差，需经热处理后方可服役。

δ铁素体作为高温铁素体，在常温下相对少见，但在一些不锈钢中，仍然由δ铁素体保留到常温下。但由于δ铁素体较脆，在加工、服役中易引发裂纹，并且容易引发点腐蚀，所以一般作为有害相加以控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种掺杂元素铈P92的不锈钢管及其焊后循环热处理方法，在P92不锈钢成分基础上，加入适量的元素铈，提高P92钢管的抗拉强度和冲击韧性。

本发明采用以下技术方案：

一种掺杂元素铈P92的不锈钢管焊后循环热处理方法，包括以下步骤：

S1、将焊后掺杂元素铈的不锈钢管预热并保温处理；

S2、将步骤S1处理后的钢管升温并保温处理；

S3、将步骤S2处理后的钢管加热至830～850℃，并保温0.4～0.6小时；

S4、将步骤S3处理后的钢管降温至750～770℃，并保温0.4～0.6小时；

S5、重复步骤S3和S4两个循环；

S6、步骤S5两个循环完成后保温处理，然后将钢管降温至室温，完成掺杂元素铈P92不锈钢管的焊后循环热处理。

具体的，步骤S1中，预热温度为150～250℃，保温时间为9～11小时。

进一步的，预热过程的升温速度不超过每小时150℃。

具体的，步骤S1中，掺杂元素铈的质量分数为0.1％～0.4％。

具体的，步骤S2中，升温温度至750～770℃，保温时间为0.9～1.1小时。

进一步的，升温过程的升温速度不超过每小时150℃。

具体的，步骤S6中，保温时间为0.4～0.6小时。

具体的，步骤S6中，降温过程的降温速度不超过每小时120℃。