P91厚壁管铸挤复合成形工艺参数对组织和力学性能的影响

摘要

铸挤复合成形工艺是生产大口径厚壁管的新型成形技术,与传统工艺相比,具有工艺流程短、节能节材等优点。以铸态T/P91耐热合金钢为研究对象,通过高温压缩试验和金相组织分析,建立铸态合金钢的本构模型和组织演变机理;利用虚拟正交试验,分析不同工艺参数对厚壁管平均晶粒尺寸、组织均匀性及其最大挤压力的影响主次顺序;借助于理论分析与有限元模拟,研究挤压工艺参数对金属变形和组织演变规律的影响;对厚壁管进行热处理,分析热处理前后组织、性能变化。研究结果表明:原始坯料温度（T0）、挤压速度（v）和挤压比（l）是影响晶粒大小及其均匀性的主要因素,当原始坯料温度为1 250℃、挤压比为79、挤压速度为3050 mm/s时,厚壁管晶粒细小且分布均匀,获得组织、性能优良的厚壁管;热处理前管材组织为针状马氏体+板条状马氏体,热处理后为回火马氏体,强度、硬度明显下降,塑韧性大幅提高。