NS1402法蘭的生產制造工藝總結

鄒 琪

（無錫市法蘭鍛造有限公司，江蘇 無錫 214161）

隨著21世紀我國綜合國力的不斷增強，我國的制造業也得到了長足的進步，大型鍛件由于在冶金、化工等制造業中發揮著重要作用也愈發受到行業內從業人員的重視。高壓法蘭常應用于石油管道的高壓裝置上，屬于大型鍛件，其技術特點在于管壁厚度大、內孔小，因此通常高壓法蘭的力學性能要求較高，在其制作過程中對綱的冶煉以及熱處理也提出了較為嚴格的要求[1]。當前國內的高壓法蘭鍛件大部分依賴從發達國家進口，國產高壓法蘭鍛件往往存在著質量不達標、造價過高等缺點，市場占有率一直不高。為此，本文將對NS1402法蘭的生產制造工藝流程進行總結，以期能為行業內工作人員以及研究人員提供參考。

1 NS1402法蘭原材料

NS1402的化學成分要求如表1所示。

表1 化學成分質量分數

原材料經為電渣重熔圓錠，熔煉分析結構如表2所示。

表2 熔煉分析化學成分質量分數

2 鍛造

NS1402合金變形合金變形抗力較小的溫度在1050℃以上，塑性較好的溫度區間為1050℃～1250℃。溫度在1250℃以上塑性將急劇下降，溫度超過1200℃以后，臨界變形量急劇下降。

臨界變形量的降低，將嚴重影響合金的塑性，導致熱裂傾向的增加[2]。

鍛造時的始鍛溫度控制在1080±20℃，終鍛溫度為大于等于850℃，中間火次的加熱溫度依次遞減20℃。由于鍛造溫度范圍區間較小，鍛造時應注意鍛件溫度的變化，加大鍛造的變形量，同時保證最后一火次的變形量大于30%。

3 熱處理

熱處理工藝一般包含加熱、保溫以及冷卻三個步驟。進行熱處理時的加熱方法很多，其中用電對鋼進行熱處理效果較好，且對環境的環境的污染最小[3]。當然也有其他的熱處理加熱方式，如利用熔融的鹽等物質進行間接加熱。在金屬達到相變溫度以上后還需要一段時間進行組織的轉變，因此需要對金屬進行一段時間的保溫處理。冷卻處理也是金屬熱處理工藝的重要組成部分，進行冷卻的方法很多，最重要的就是要控制金屬冷卻的速度[4,5]。按照冷卻速度來看，退火最慢，正火較快，淬火更快，但由于不同的鋼種有著不同的要求，所以采用的冷卻方法也不同，冷卻速度也不是完全確定的。

對金屬進行熱處理也可根據需要處理的部位細分為整體熱處理、局部熱處理、表面熱處理以及化學熱處理四大類。

由于高壓法蘭鍛件的特殊工作環境及功能需求，其對于所用鋼的純凈度、尺寸大小、管壁厚度都有著嚴苛的要求，并且在力學性能上，高壓法蘭鍛件也對韌性以及屈強比的要求較高，因此除了需要選用科學的工藝流程外，還應對其熱處理的參數進行控制。

目前對于高壓法蘭鍛件的熱處理工藝參數并沒有統一的參考數據，因此需要進行相應的工藝試驗來對相關工藝參數進行確認。

經過初步估算分析后，大致確定熱處理工藝參數如下：①熱處理前對鍛件先進行機加工，鍛件以粗加工狀態進行熱處理。②熱處理保溫時間=熱處理厚度×1.1～1.5計算。③熱處理工藝溫度設置為940℃±20℃，水冷。

4 力學性能

NS1402力學性能要求值如下表3所示。

表3 NS1402力學性能要求值

法蘭力學性能數值如下表4所示。

表4 法蘭力學性能

5 總結

NS1402屬鐵鎳基高合金材料，其熱加工性能較差，對于其熱加工一直是工藝面臨的一個難題。本文針對NS1402的鍛造熱處理方面入手，對于NS1402的法蘭鍛件進行了工藝性的總結。