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不銹鋼無縫管在常溫下的力學性能

發表時間:2022-05-02 17:30作者:不銹鋼無縫管編輯

不銹鋼無縫管分為奧氏體型和鐵素體型,從低溫到高溫都具有穩定的力學性能,在920°~1150°溫度進行固溶化熱處理無變態點,依靠快速冷卻成為非磁性的安定的具有優良的耐腐蝕性能的奧氏體組織。固溶熱處理后的奧氏體不銹鋼無縫管的力學性能見下表;

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奧氏體不銹鋼管和馬氏體、鐵素體不銹鋼材質相比較,因具有延伸性和屈服比高等性能,所以其加工性十分優越。不同鋼種所表現出的加工硬化性,是依據奧氏體穩定程度的不同而定。例如,12Cr17Ni7(301是最容易硬化的。而奧氏體穩定度,可由含有結晶粒度(GSN)的計算式來計算出,見式(2-12)。

Ma(30)=551-462[C+N]-9.2[Si]-8.1[Mn]-

13.7[Cr]-29[Ni+Cd]-18.5[Mo]-68[Nb]-1.4(ASTM G.S.N-8.0)(2-12)

公式中“ASTM G.S.N”是美國標準ASTM的晶粒度級別數

“GSN”,我國標準的晶粒度數為:G。這樣前式也可變換成Ma(30)=551-462[C+N]-9.2[Si]-8.1[Mn]-13.7[Cr]-29[Ni+Cd]-18.5[Mo]-68[Nb]-1.4(G-8.0)。

M(30)值(施予30%變形量時,產生50%的馬氏體的溫度)越小,則奧氏體相就越穩定,而且加工硬化性小。這種現象是由于加工感應變態所產生的;在金相組織上,面心立方(fcc)晶格(Y)相受到冷加工,則變為體心立方(bcc)晶格(a)相而發生馬氏體變態。這種變態還受加工溫度及加工速度的影響,也就是加工硬化性被加工條件所左右。近來,巧妙地利用加工溫度,將以前不可能進行的超深拉深加工的某些不銹鋼無縫管,在一定溫度的情況下也可拉深成功。在拉深加工中,以加工應變硬化系數(n)作為加工性能指標。奧氏體系列不銹鋼06Cr19Ni10(304)最大為0.50,鐵素體系列不銹鋼的10Cr17(430)0.22。

奧氏體系列的代表鋼種06Cr19Ni10(304),雖然被稱為準穩定奧氏體系列鋼種,固溶處理后為非磁性,但在常溫下加工后,卻容易變態為馬氏體而具有磁性。而10Cr18Ni12(305)鋼,因其奧氏體相更穩定(其Ni含量大于O6Cr19Ni10鋼的Ni含量,Ni是奧氏體穩定化元素),冷加工不會引發馬氏體轉變,加工以后仍為非磁性。奧氏體型不銹鋼無縫管沒有像鐵素體型,不銹鋼管廠家所見到的切口韌性低下或475℃脆性。但是在600800℃使用時,會析出。相或碳化物。σ相的析出,與其化學成分、金相組織、加工條件等有關。06Cr19Ni10(304)會引起o脆化,但16Cr23Ni13(309S)06Cr18Ni11Ti(321)那種高Cr、高Ni不銹鋼,在600800℃高溫長時間加熱過程中則可能析出σ相,因此必須注意其σ脆化傾向。同時,還要特別注意因在奧氏體系列不銹鋼加工時,所引起的在隨后的使用過程中會發生時效裂紋或斷裂。12Cr17Ni7(301)06Cr19Ni10(304)等進行深度拉深加工后,在常溫放置不長時間,嚴重時會伴有聲響的裂紋發生,即出現延遲破裂現象。其原因是因為氫、殘留應力和馬氏體變態等所引起的。作為對策,就是采用奧氏體相穩定不銹鋼,或采用加工后再熱處理等方法去除應力,以防止時效裂紋或斷裂。

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