42CrMo無縫鋼管固溶處理不當(dāng)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不合格

42CrMo無縫鋼管密度小、焊接性能和抗蝕性優(yōu)良、沖擊韌性高且易于加工成型，是節(jié)能汽車和高速列車廣泛采用的重要輕量化結(jié)構(gòu)材料。Al-Mg-Si-Cu合金是一類在Al-Mg-Si 合金的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的、相對(duì)于Al-Mg-Si 合金具有優(yōu)良的力學(xué)性能，在抗蝕性和成形性等方面也表現(xiàn)出良好綜合性能的鋁合金。Al-Mg-Si-Cu 合金屬于熱處理可強(qiáng)化型鋁合金，對(duì)該類合金進(jìn)行固溶和時(shí)效處理，溶質(zhì)原子在晶內(nèi)形成大量彌散分布的納米析出相，這些析出相可以阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)材料的強(qiáng)化。其中，固溶處理工藝是Al-Mg-Si-Cu 合金生產(chǎn)過程中必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，固溶處理過程能夠使組織均勻化，并顯著影響時(shí)效過程中析出相的類型、大小、數(shù)量、形態(tài)和分布。

研究表明，固溶溫度過高容易出現(xiàn)過燒，導(dǎo)致晶粒粗大，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量不合格； 而固溶溫度過低則容易導(dǎo)致合金元素固溶不充分，影響合金的時(shí)效強(qiáng)化效果，并造成合金的綜合性能較差。因此，必須選擇合適的固溶溫度和保溫時(shí)間，提高溶質(zhì)原子在基體中的固溶度，使時(shí)效過程中析出盡可能多的細(xì)小強(qiáng)化相，達(dá)到強(qiáng)化合金的目的。與此同時(shí)，還必須控制固溶過程中的晶粒長(zhǎng)大。

1) 實(shí)驗(yàn)用42CrMo無縫鋼管最佳的固溶時(shí)效處理制度為555 ℃ × 45 min 固溶水淬，185 ℃× 5.5 h 時(shí)效。在此條件下，合金的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率和電導(dǎo)率分別為396 MPa、377 MPa、19.5%和38.9 %IACS；

2) 實(shí)驗(yàn)合金主要由α-Al 基體、Mg2 Si 等合金相組成，且隨著固溶溫度升高，Mg2 Si 平衡相不斷溶入α-Al 基體； 通過基體點(diǎn)陣常數(shù)的精確計(jì)算，能較好地表征合金的固溶程度；

3) 實(shí)驗(yàn)合金的斷裂為韌性斷裂，經(jīng)555 ℃ ×45 min 固溶處理及185 ℃ × 5.5 h 時(shí)效后，該合金拉伸斷口呈現(xiàn)深且大的等軸韌窩，合金的塑性最好；

4) 合金電導(dǎo)率測(cè)量能夠很好的反映合金在固溶過程中的固溶程度，是固溶時(shí)效工藝初步制定和優(yōu)化研究的有效方法。

文章來源：http://m.dnf3.cn

2015年6月29日

山東省龍川鋼管制品有限公司