15CrMo合金管退火处理后的组织
试验合金采用10kg真空感应炉熔炼，通过添加具有梯度含量的C和Mn冶炼三炉合金，锭重5kg，成分如表1所示。合金无缝钢管将得到的铸锭热锻至Φ15mm的棒料，15CrMo合金管在锻棒上取样制成拉伸试样，在MTS万能试验机上测试合金室温拉伸性能。将锻棒在850℃条件下进行退火软化处理后机加工成Φ4mm×25mm膨胀测试试样和Φ4.5mm×150mm弹性模量测试试样。热膨胀系数测试在DP-49光学三角差示膨胀仪上进行，弹性模量测试在DT-1弹性综合测量仪上进行。15CrMo合金管将优选成分的合金锻棒在箱式电阻炉中进行退火热处理，退火温度为820、880、940和1000℃，保温时间为1h，空冷。在经不同热处理后的合金棒料上沿纵向截取金相试样，用OLYMPUS GX71光学显微镜对试样进行组织观察。测定试样显微硬度选用HXS-1000A型数显显微维氏硬度计。试验结果如下：
（1）15CrMo合金管中添加C、Si、Mn总量的增加可使合金的弹性模量、强度和硬度增加，但会使线膨胀系数（20～100℃）显著增大，因此通过增加C、Si、Mn含量来获得高弹性模量、高强度和硬度的同时，为满足线膨胀系数的指标要求，应将合金中∑（C+Si+Mn）控制在0.65%以下。
（2）15CrMo合金管锻态及退火处理后的组织均为单一的等轴晶奥氏体，退火处理后的组织均匀性得到改善。随退火温度升高，奥氏体晶粒逐渐长大并发生了明显粗化，合金拉伸断口呈现典型的韧性断裂形貌。
（3）随着退火温度的升高，15crmo合金管的抗拉强度和硬度明显下降，伸长率先显著上升后略有降低。合金在820～880℃范围进行退火时经历了回复及完全再结晶，组织均匀性的明显改善，伸长率显著提高。通过对比分析可知，4J36合金在820～850℃范围内进行退火处理，具有最佳的综合力学性能。
