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关于混凝土泵管产品使用的持久度怎样?

浏览:6 发表时间:2019-12-26 16:57:22

        在铬镍型奥氏体耐热钢中,铬提高了钢在氧化环境中的热强性,其作用是通过γ固溶体强化,但强化程度低于钼和钒。铬也是碳化物形成元素,因碳化铬的耐热性较低,其强化效果不明显。碳是一种强烈的奥氏体形成元素,碳含量只增加万分之几就可以抵消18-8型奥氏体中铁素体形成元素的作用。碳和氮共同提高奥氏体钢的热强性。氮的强化作用在于时效过程中形成氮化物和碳氮化合物相。硅和铝能提高奥氏体钢的抗氧化性。在18-8型Cr-N钢中,(Si)从0.4%提高到2.4%,钢在980℃下的抗氧化性可提高近20倍,但硅严重恶化稳定型奥氏体钢的焊接性。铝对Cr-Ni型奥氏体钢热强性的强化作用不大。在弥散硬化高合金钢中,增加铝含量可提高室温和高温强度。钛和铌的行为有较大的差别。在镍含量较低的奥氏体钢中钛与碳结合成稳定的碳化物。加入少量的钛可提高钢的持久强度。铌与碳形成最难熔的碳化物之一NC,当υ(Nb)增加到0.5%~2.0%时可提高奥氏体耐热钢的热强性,同时也改善钢的持久塑性。但铌可能促使碳含量较低的奥氏体钢形成近缝区液化裂纹和焊缝金属的热裂纹。钼提高了奥氏体耐热钢的热强性,其强化作用在于稳定了y固溶体和晶界的强化。钼也改善了混凝土泵管的短时塑性和长时塑性。对焊接性产生一定的有利影响。在弥散硬化钢中,钼作为弥散强化元素,其作用最强烈。钼的不利作用是降低了奥氏体钢的冲击韧度。钨在很多方面相似于钼。钨单独加入时,只是强化了γ固溶体,不会使钢的热强性明显提高。不过它与其他元素共同加入奥氏体钢时,可能引起固溶体的弥散硬化。

        在这种情况下,钨提高了钢的热强性,但降低奥氏体钢的韧性。在Cr-Ni型奥氏体钢中,钒提高热强性的作用不大。在氧化性介质中,钒可能降低混凝土泵管的抗高温氧化性。但在13%Cr钢中,V和Mo、W、Nb等元素一样,可提高钢的热强性。硼以微量成分加入奥氏体钢时,提高了钢的热强性。例如在Crl4Nl8W2Nb型奥氏体钢中,v(B)从0.005%增加到0.015%时,混凝土泵管的650℃高温持久强度从118MPa提高到176MPa。首先,这些钢按其合金含量具有不同程度的淬硬倾向。在各种熔焊热循环决定的冷却速度下,焊缝金属和热影响区内可能形成对冷裂敏感的显微组织;其次,耐热钢中大多数含有CMo、V、Nb和Ti等强碳化物形成元素,从而使接头的过热区具有不同程度的再热裂纹(亦称消除应力裂纹)敏感性。***,某些耐热钢焊接接头,当有害的残余元素总含量超过容许极限时还会出现回火脆性或长时脆变。中合金耐热钢普遍具有较高的淬硬倾向,在v(Cr)为5%~10%的钢中,如v(C)高于0.10%,其在等温热处理状态下的组织均为马氏体。马氏体的硬度则取决于钢中的碳含量和奥氏体化温度。降低碳含量可使奥氏体化温度变化对硬度的影响减小。当v(C)低于0.05%时,其***硬度可降低到350HV以下,即不会导致焊接冷裂纹的形成。

        但对耐热钢十分重要的是,过低的碳含量将使钢的蠕变强度急剧下降。为保证耐热钢的高温蠕变强度,又兼顾焊接性,中合金耐热钢的w(C)一般控制在0.10%~0.20%的范围内。在这种情况下,接头热影响区的组织均为马氏体组织。其硬度一方面取决于母材的实际碳含量和合金成分,另一方面亦取决于焊接和焊后热处理的温度参数和冷却条件。焊接温度参数对中合金耐热钢焊接成败起着关键的作用。对于壁厚在10mm以上的焊件,为防止冷裂纹和高硬度区的形成,200~300℃的预热是必要的。当中合金耐热钢的t(C)在0.1%~0.2%范围内时,可将预热温度控制在m点以下,使一部分奥氏体在焊接过程中转变为马氏体。由于焊接层间温度始终保持在230℃以上,因此不会形成裂纹。焊接结束后将工件冷却到100~125℃,使部分未转变的残留奥氏体转变为马氏体。接着立即将焊件作720~780℃温度范围内的回火处理。如合金耐热钢的t(C)低于0.1%,则可在焊件焊接结束后,将焊件缓慢冷却至室温,使接头各区完全转变成马氏体,接着立即进行750℃的回火处理焊后的回火温度和保温时间对中合金耐热钢接头的力学性能,特别是对韧性有较大的影响。一般的规律是,回火的温度越高,保温时间越长,低温缺口冲击韧度就越高。但过高的回火温度对接头的抗拉强度不利。当回火温度从700℃提高到775℃,屈服强度和抗拉强度降低200~250MPa。回火参数的选择应兼顾强度和韧性。


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