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不銹鋼等復合鋼板熱處理狀態(tài)對各項性能的影響

文檔作者：任晶波，王殿祥，王曉旭，王軍，郭智文檔來源：大連寶原核設備有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2025年10月21日
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上一篇：不銹鋼復合鋼板塔的強度和穩(wěn)定性計算

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一
16一 ■論文廣場 2石0油12和年化第工15設卷備
不銹鋼等復合鋼板熱處理狀態(tài)對各項性能的影響
任晶波，王殿祥，王曉旭，王軍，郭智
(大連寶原核設備有限公司， 遼寧大連1 1 6600)
[摘要] 以實際產(chǎn)品為例，介紹了正火狀態(tài)供貨的非穩(wěn)定化不銹鋼復合鋼板冷成形工藝性能及覆層耐蝕性受到的損害，指
出不銹鋼等復合鋼板不應僅以原基層材料熱處理狀態(tài)供貨，而應采取適當?shù)臒崽幚硗瑫r保證基層和覆層材料的性能?？筛鶕?jù)
設備制造工藝和服役工況及覆層材料種類，選擇不同的熱處理狀態(tài)。
[關鍵詞]復合鋼板；熱處理狀態(tài)；工藝性能；金相組織；力學性能
不銹鋼復合鋼板在石油化工和煤化工等裝備
中應用越來越廣泛。但是，國內(nèi)復合鋼板供貨標
準對其熱處理狀態(tài)未規(guī)定明確的熱處理制度， 并
過分強調(diào)以基層材料的熱處理狀態(tài)作為復合板的
供貨狀態(tài)，忽略了覆材受到的影響。而國外標準
則區(qū)別不同覆材鋼種，規(guī)定不同的熱處理狀態(tài)【1]，
以滿足不同的需求。由于復合板基層材料一般為
低碳低合金鋼，多為正火或正火(淬火)+回火狀
態(tài)供貨，復合鋼板若按基材狀態(tài)熱處理，不僅奧
氏體和奧氏體一鐵素體不銹鋼覆材耐蝕性會下降
[2]
， 冷加工工藝性能也受到影響，基層和覆層在旋
壓時常發(fā)生裂紋【 1，有些企業(yè)在冷卷復合板筒節(jié)時
還出現(xiàn)過卷斷的情況。因此，正確選擇復合鋼板
的供貨狀態(tài)不僅影響設備的使用壽命，而且對設
備制造質(zhì)量至關重要。
1正火狀態(tài)不銹鋼復合板工藝性能和覆層耐蝕性
的惡化
1．1正火狀態(tài)不銹鋼復合板復層和基層的冷旋壓
裂紋
某洗滌塔封頭采用Q345R+0Crl8Ni9復合鋼板
制造， 復合板為正
火狀態(tài)供貨，采用
冷旋壓工藝成形，
結果在封頭內(nèi)側直
邊以下覆層出現(xiàn)大
量分布不規(guī)則的裂
紋，在封頭外側出
現(xiàn)如圖1所示平行于
軋制方向的裂紋。
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圖1不銹鋼復合板橢圓封頭基層旋壓裂紋位置示意圖
圖2三種狀態(tài)OOCrl9Ni i0在同一環(huán)境的腐蝕形貌
1．2不同熱處理狀態(tài)同一牌號不銹鋼在同一環(huán)境
的耐蝕性比較
同樣是上述洗滌塔，在施工現(xiàn)場進行水壓試
驗時，由于試壓水氯離子超標，正火狀態(tài)的簡體
內(nèi)壁不銹鋼覆層出現(xiàn)大量點狀腐蝕：同一牌號的
固溶狀態(tài)供貨的塔內(nèi)件， 未發(fā)現(xiàn)腐蝕：塔內(nèi)壁覆
層不銹鋼焊縫也未發(fā)生明顯腐蝕，見圖2。
1．3非穩(wěn)定化不銹鋼復合鋼板正火后復層和基層
的組織變化
圖3和圖4分別為Q345R+0Crl 8Ni9復合鋼板復
層和基層的顯微組織， 由于復合板制造廠將多張
板用耐火磚隔開同爐熱處理， 出爐時在臺車上空
冷，不僅覆層晶界和晶內(nèi)出現(xiàn)大量析出物，基層
組織也呈明顯帶狀分布，不僅覆層耐蝕性、基層
力學性能下降，而且冷成形工藝性變壞，是造成
旋裂和卷斷的根本原因。而ASME規(guī)范對此類復合
板的要求是加熱到適當溫度固溶，然后單張板各
自空冷 。
作者簡介：任晶波(1978一)，男。遼寧大連人，本科學歷，
學士，工程師。從事企業(yè)經(jīng)營和技術管理工作。
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第6期 任晶波等不銹鋼等復合鋼板熱處理狀態(tài)對各項性能的影響 一 9．
表3 不銹鋼復合鋼板和鎳合金復合鋼板封頭(基材1 5crMoR)母材熱成形試板各項性能試驗結果 m】
材料 狀態(tài) Rm／(N／mm~) ReL(N／mm~) A／％ AKV／J(20℃) 180。彎曲(d=3a) 基層硬度／HB 覆層晶間腐蝕試驗
不銹鋼復 1020-950℃ 570 445 33 219 194 iB2 合格 177 合格
合鋼板 (噴水)
鎳合金復 980—870℃ 580 470 24 22i 196 196 合格 208 腐蝕率0．09／a
合鋼板 (噴水)
表4 15CrMoR+316L／N08825設備整體熱處理后產(chǎn)品焊接試板(基材15CrMoR)各項性能試驗結果 】
拉材料 伸Rm／ 沖擊 Aj(V／ 彎曲／180 硬度／HB 腐蝕試驗
(N／ram2) J(2O℃) (4a)
不銹鋼復合板 480／475 21O 198 230 完好無裂紋 母材 熱影響區(qū) 焊縫 焊縫 堆焊表面合格
焊接試板 (塑斷于母材) 143 144 142 l78 176 178 167 168 165 (GB／T4334．5)爿c
鎳合金復合板 500／505 190 210 178 完好無裂紋 145 146 145 169 177 180 160 162 165 0
． 焊接試板 (塑斷于母材) 29／a、0．3／a**
堆焊焊材為E316LTI—I
料0．29／a為試板縱縫腐蝕率，0．30／a為試板堆焊表面腐蝕率，焊材為ENiCrMo一3(均按ASTM 262 c法測定)。
3結語
國內(nèi)標準對不銹鋼及鎳合金復合鋼板的熱處
理制度并無明確規(guī)定，某些不銹鋼復合鋼板因設
計要求按基材狀態(tài)熱處理而導致使用性能和工藝
性能惡化，雖然按標準仍可通過驗收，但存在潛
在風險。本文以實際案例介紹了不銹鋼復合板在
制造過程出現(xiàn)的問題及正確選擇供貨狀態(tài)應考慮
的因素，同時介紹了不同熱成形和熱處理工藝對
幾種不銹鋼及鎳合金復合鋼板各項性能的影響，
望引起業(yè)內(nèi)同行的注意和借鑒。
◆參考文獻 ’
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(上接12頁)
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