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国标镀铬钢管的元素含量热处理工艺机械性能及焊接性能

作者:www.jxbxf.net 发布于:2019/2/27 12:05:19 点击量:

国标镀铬钢管是耐磨钢管的一种,本文分别概括了国标镀铬钢管的元素含量、热处理工艺、机械性能及焊接性能等知识。

一、元素含量

国标镀铬钢管中各合金元素分别起到固溶强化、弥散强化和提高钢管的抗氧化性、抗腐蚀性能,具体分析如下。

(1)碳是国标镀铬钢管固溶强化作用最明显的元素,随含碳量的增加,钢管的短时强度上升,塑性、韧性下降,对于这类马氏体钢管而言,含碳量的上升会加快碳化物球化和聚集速度,加速合金元素的再分配,降低钢管的焊接性、耐蚀性和抗氧化性,故耐热钢管一般都希望降低含碳量,但含碳太低,钢管的强度将降低。其与12Cr1MoV钢管相比,含碳量降低18%,这是综合考虑上述因素的影响而决定的。

(2)国标镀铬钢管含微量氮,氮的作用体现在两个方面。一方面起固溶强化作用,常温下氮在国标镀铬钢管的溶解度很小,焊后热影响区在焊接加热和焊后热处理过程中,将先后出现VN的固溶和析出过程:焊接加热时热影响区内已形成的奥氏体组织由于VN的溶入,氮含量增加,此后常温组织中的过饱和程度提高,在随后的焊后热处理中有细小的VN析出,这增加了组织稳定性,提高了热影响区的持久强度值。另一方面,国标镀铬钢管中还含有少量的A1,氮能与其形成A1N,A1N在1230℃以上才大量溶入基体,在较低温度下又重新析出,能起到较好的弥散强化效果。

(3)加入铬主要是提高钢管的抗氧化性、抗腐蚀能力,含铬量小于5%时,680℃开始剧烈氧化,而含铬量达5%时就具有良好的抗氧化性。国标镀铬钢管在580℃以下具有良好的抗氧化性,腐蚀深度为0.055mm/a,650℃时性能开始变差,腐蚀深度为0.13mm/a。钢管中含铬量提高到9%左右,使用温度能达到650℃,主要措施就是使基体中溶有更多的铬。

(4)钒与铌都是强碳化物形成元素,加入后能与碳形成细小而稳定的合金碳化物,有很强的弥散强化效果。

(5)加入钼主要是为了提高钢的热强性,起到固溶强化的作用。

二、热处理工艺

国标镀铬钢管的最终热处理为正火+高温回火,正火温度为1050℃,保温时间不少于10min,回火温度为750~780℃,保温时间不少于1h,最终热处理后的组织为回火马氏体。

三、机械性能

国标镀铬钢管的常温抗拉强度≥580MPa,常温屈服强度≥415MPa,硬度≤260HB,伸长率(60mm标距的标准圆形试样)≥20%,许用应力值〔σ]650℃=30MPa。

四、焊接性能

按照国际焊接学会推荐的碳当量公式算得国标镀铬钢管的碳当量可见它的焊接性较差。


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