42CrMo無縫鋼管固溶處理不當導致產品質量不合格

42CrMo無縫鋼管密度小、焊接性能和抗蝕性優良、沖擊韌性高且易于加工成型，是節能汽車和高速列車廣泛采用的重要輕量化結構材料。Al-Mg-Si-Cu合金是一類在Al-Mg-Si 合金的基礎上發展起來的、相對于Al-Mg-Si 合金具有優良的力學性能，在抗蝕性和成形性等方面也表現出良好綜合性能的鋁合金。Al-Mg-Si-Cu 合金屬于熱處理可強化型鋁合金，對該類合金進行固溶和時效處理，溶質原子在晶內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運動從而實現材料的強化。其中，固溶處理工藝是Al-Mg-Si-Cu 合金生產過程中必不可少的關鍵環節，固溶處理過程能夠使組織均勻化，并顯著影響時效過程中析出相的類型、大小、數量、形態和分布。

研究表明，固溶溫度過高容易出現過燒，導致晶粒粗大，從而造成產品質量不合格； 而固溶溫度過低則容易導致合金元素固溶不充分，影響合金的時效強化效果，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間，提高溶質原子在基體中的固溶度，使時效過程中析出盡可能多的細小強化相，達到強化合金的目的。與此同時，還必須控制固溶過程中的晶粒長大。

1) 實驗用42CrMo無縫鋼管最佳的固溶時效處理制度為555 ℃ × 45 min 固溶水淬，185 ℃× 5.5 h 時效。在此條件下，合金的抗拉強度、屈服強度、伸長率和電導率分別為396 MPa、377 MPa、19.5%和38.9 %IACS；

2) 實驗合金主要由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； 通過基體點陣常數的精確計算，能較好地表征合金的固溶程度；

3) 實驗合金的斷裂為韌性斷裂，經555 ℃ ×45 min 固溶處理及185 ℃ × 5.5 h 時效后，該合金拉伸斷口呈現深且大的等軸韌窩，合金的塑性最好；

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

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2015年6月29日

山東省龍川鋼管制品有限公司