美标无缝钢管热处理缺陷及预防

金属材料热处理分为整体热处理、表面热处理和化学热处理。美标无缝钢管热处理一般采用整体热处理。一般都经过加热、保温、冷却等基本过程，这些过程中都有可能产生缺陷。

美标无缝钢管的热处理缺陷主要包括美标无缝钢管组织性能不合格、尺寸超标以及表面裂纹、擦伤、严重氧化、脱碳、过热、过烧等。

美标无缝钢管的热处理工艺特点：

第一道工序是加热：

一种是临界点Ac1或者Ac3以下的加热；另一种是临界点Ac1或者Ac3以上的加热。第一种主要是稳定钢的组织和消除美标无缝钢管的残余应力，第二种主要是将钢奥氏体化。 

第二道工序是保温：

目的是均匀美标无缝钢管的加热温度，以得到合理的加热组织。 

第三道工序是冷却：

冷却过程是美标无缝钢管热处理的关键工序，他决定美标无缝钢管在冷却后的金相组织和力学性能。在实际生产过程中所采用的美标无缝钢管冷却方式是多种多样的。经常采用的冷却方式有炉冷、空冷、油冷、聚合物冷、水冷。 根据不同的美标无缝钢管加热温度，结合不同的美标无缝钢管冷却速度，分为正火、退火、回火、淬火及其他工艺。

正火：细化奥氏体晶粒，均匀内部组织和改变残余应力状态，提高美标无缝钢管的综合性能。减轻美标无缝钢管在变形过程中所形成的带状组织和混晶（但是不能消除因钢中的偏析和夹杂物等造成的带状组织）；消除过共析钢中的网状碳化物，有利于球化退火；用作中碳钢及合金结构美标无缝钢管淬火前的预处理，以细化晶粒使组织均匀，减少淬火工序所产生的美标无缝钢管缺陷；对于低碳钢和低合金钢美标无缝钢管用以替代退火，改善美标无缝钢管的切削性能；也可以作为要求不高的普通美标无缝钢管的最终热处理。 

退火：分为再结晶退火、完全退火、等温退火、球化退火和消除残余应力退火。一般高碳、低合金和合金钢美标无缝钢管，需要通过退火降低其硬度和强度，提高塑性，消除内应力和组织不均，细化结晶组织，以利于美标无缝钢管的机加工和为美标无缝钢管的最终热处理奠定基础。 

回火;一般分为低温回火（150-250°C）、中温回火（350-500°C）、和高温回火（500-650°C）。提高美标无缝钢管的塑性和韧性；使美标无缝钢管获得良好的综合力学性能，降低或者消除美标无缝钢管在淬火时所产生的残余应力以及稳定美标无缝钢管尺寸，使美标无缝钢管在使用过程中不发生变化。回火一般采用空冷，为防止美标无缝钢管重新产生内应力，应该缓慢冷却；对于高温回火脆性的美标无缝钢管，回火后应采用快速冷却，如油冷。 

淬火：将金属材料加热到奥氏体Ac3线以上30-50°C，保温一段时间后使美标无缝钢管快速冷却而得到马氏或者贝氏体的工艺过程。美标无缝钢管淬火后会产生热应力和组织应力，一般可通过回火消除和改善。淬火和回火结合（调质）能使钢材的综合性能得到大幅提高。 其他工艺还有，固溶处理和保护气体热处理等。 

热处理缺陷及其预防

美标无缝钢管组织性能不合格：

美标无缝钢管奥氏体化之后，根据其不同的碳含量和不同的冷却速度，可以得到珠光体组织、贝氏体组织、马氏体组织。如果热处理工艺控制不当就可能产生魏氏组织。魏氏组织是一种过热组织。对美标无缝钢管的综合性能有不良影响（该组织在高温持久性能方面比较优异），会使美标无缝钢管常温强度降低、脆性增加。较轻的魏氏组织可以采用适当温度的正火来消除，而程度较重的魏氏组织可以用二次正火来消除。第一次正火温度 较高，第二次正火温度较低。同时还起到细化晶粒的作用。 过冷奥氏体转变曲线（TTT）和过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT）是制定热处理冷却速度的重要依据。 

美标无缝钢管尺寸不合格 

美标无缝钢管经热处理后，在某些情况下其尺寸会发生明显变化而出现超差，包括美标无缝钢管的外径、椭圆度以及弯曲度的变化。一般发生在淬火工艺时。常常回火工序后增设定径工序。美标无缝钢管的椭圆度变化通常发生在美标无缝钢管的端部，主要是因为大口径薄壁管在进行长时间的加热时，因管端“烧塌”造成的。 一般来讲，美标无缝钢管的弯曲可以通过矫直机进行矫正。当弯曲度很大时，会造成美标无缝钢管在运输上的困难，在矫直时美标无缝钢管会会产生很大的矫直应力。会严重降低美标无缝钢管的抗挤毁性能和耐腐蚀性能等。更有甚者，美标无缝钢管在矫直过程中发生矫裂或者矫断。 

美标无缝钢管的表面裂纹 

在美标无缝钢管的热处理过程中，过大的温度应力会使美标无缝钢管产生表面裂纹。美标无缝钢管表面裂纹主要是因加热速度或冷却速度过快而造成。高合金厚壁管加热时，如果加热炉温度过高，美标无缝钢管进入炉内遭遇较快的快速加热，此时容易产生较大的温度应力，趋向开裂。为了减轻美标无缝钢管的热处理裂纹，一方面要根据钢种制定不同的加热制度，选用合适的淬火介质。另一方面应该尽快对淬火的美标无缝钢管进行回火或者退火以消除残余应力。