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不锈钢焊管性能之热处理所带来的影响
2022-10-11  浏览:69
不同的热处理工艺对不锈钢焊管的组织和性能会有不同的影响,影响有多大呢?
超级马氏体不锈钢焊管是在传统马氏体不锈钢基础上将碳含量严格控制在0.03%以下,并且提高镍含量的一种新型马氏体不锈钢。相对于传统的低碳马氏体不 锈钢,超级马氏体不锈钢不但具有良好的塑韧性与较高的强度和硬度,而且具有较高的断裂韧性、水下疲劳强度以及抗磨蚀等性能。马氏体不锈钢经过正火后,能够 得到板条马氏体,并经一定温度回火后,进一步得到回火马氏体能够明显影响与改善材料的综合性能。前人研究超级马氏体不锈钢在1050℃正火并且在 500℃-700℃间回火,只关注其微观组织与力学性能,并未研究其抗磨蚀。研究对超级马氏体不锈钢00Cr13Ni4Mo进行正火后一次回火并且选取部 分温度进行二次回火,对8种不同热处理下材料的硬度,冲击韧性与抗磨蚀性能关系进行了详细探讨与研究。

超 级马氏体不锈钢焊管在550℃-650℃回火后,会产生逆变奥氏体,其在透射电镜下呈黑色长条与块状,经常分布在马氏体板条边界以及奥氏体晶界处,长度为 102nm-103nm,宽约为100nm。逆变奥氏体会降低材料的强度和硬度,增加韧性。当一次回火温度达到700℃时,逆变奥氏体附近富集的Ni元素 扩散程度增加,Ni的偏析降低,冷却过程中逆变奥氏体转变为新生马氏体,材料中几乎不存在逆变奥氏体,所以硬度升高。
00Cr13Ni4Mo不锈钢在500℃-700℃范围一次回火后,随着温度上升硬度值呈先降后升。二次回火较同温度一次回火后硬度普遍下降。在500℃-700℃范围一次回火后韧性呈先升后降;二次回火处理对于钢的韧性影响较小。
00Cr13Ni4Mo不锈钢焊管的累积失重量曲线呈类抛物线型,随时间的增加累积失重量增大,累积失重率不断降低。根据材料磨蚀规律可知,对于两体磨 损来说,材料硬度的高低决定了其耐磨性的优劣。因此,超级马氏体不锈钢的抗磨蚀性与材料硬度之间关系紧密,通常材料的硬度越高,其累积失重量越低,抗磨蚀 性越好。研究发现00Cr13Ni4Mo钢在500℃回火后硬度较高,韧性较差,550℃回火后硬度次高,韧性良好,并且550℃回火后材料的抗磨蚀性能 较优,而500℃回火后材料的抗磨蚀性能排第二。所以能够发现00Cr13Ni4Mo钢的抗磨蚀性能主要与硬度有关,其冲击韧性对磨蚀性能亦有影响。

00Cr13Ni4Mo钢在二次回火较同温度一次回火的硬度略有降低,且抗磨蚀性未见提高。从材料性能和经济性方面综合考虑,00Cr13Ni4Mo钢经1050℃正火 550℃一次回火为较佳的热处理工艺。
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相关建材词条解释:

回火

回火工作原理回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。回火一般紧接着淬火进行,其目的是:(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;(c)稳定组织与尺寸,保证精度;(d)改善和提高加工性能。因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。按回火温度范围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。

不锈钢

化学成分不锈钢不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的Wc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢才有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的Wc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢才有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。

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