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合金元素對大直徑厚壁鋼管加熱或冷卻過程中組織轉變的影響

文章作者:不銹鋼管編輯 人氣: 發表時間:2020-06-05 09:59:50

合金元素對大直徑厚壁鋼管加熱過程中組織轉變的影響

合金鋼加熱時,奧氏體化過程與碳鋼相同,即包括奧氏體不銹鋼的形成、殘余碳(碳)的溶解、奧氏體的均勻化和奧氏體晶粒的生長。

奧氏體化過程與碳的擴散能力有關。大多數合金元素可以顯著減緩碳在奧氏體中的擴散速度。同時,合金元素本身的擴散更加困難。因此,大多數合金元素減緩鋼的奧氏體化過程。

為了充分發揮合金元素在大直徑厚壁鋼管中的作用,304不銹鋼管廠家必須將更多的合金元素溶解在奧氏體中。然而,合金鋼中的碳化物比碳鋼中的滲碳體更穩定。為了分解這些碳氟偽影,并通過擴散將其均勻分布在奧氏體中,通常需要將鋼加熱到更高的溫度,并使其保溫更長的時間。特別是對于含有大量強碳化物形成元素的高合金鋼,奧氏體化溫度經常超過臨界點幾百度。

奧氏體中的未溶解碳化物在奧氏體大直徑厚壁鋼管晶界上細小分布時,能有效阻止奧氏體晶粒的長大,從而使合金鋼在熱處理后具有比相同碳含量的碳鋼更細的晶粒。這對提高匯金鋼的強度和韌性非常有利。

然而,對于僅含錳的合金鋼,不銹鋼管廠家加熱時奧氏體的晶粒尺寸容易長大,即容易過熱。中碳鋼和含硅高碳鋼加熱時容易脫碳。因此;在錳鋼和硅鋼的熱處理過程中,應注意上述趨勢,并采取相應的措施。

合金元素對大直徑厚壁鋼管冷卻過程中組織轉變的影響

奧氏體鋼管中溶解的合金元素(鉻和鉻除外)會在不同程度上延緩奧氏體向珠光體的轉變。即使C曲線向右移動,大直徑厚壁鋼管在冷奧氏體上的穩定性也會大大提高。

硅、鎳和錳等合金元素可以在不改變形狀的情況下將碳曲線向右移動。碳化物形成元素如鉻、鉬和鎢不僅使碳曲線向右移動,而且將珠光體轉變曲線與貝氏體轉變曲線分開,形成兩個“鼻”。在兩個鼻部之間形成奧氏體穩定區。

由于合金鋼的碳曲線位于碳鋼的碳曲線右側,合金鋼的奧氏體穩定性增加,臨界淬火冷卻速度低于碳鋼,即合金鋼的淬透性高于碳鋼。合金鋼熱處理后的力學性能優于碳鋼。高淬透性是最重要的原因之一。

實踐證明,當多種合金元素同時添加到鋼中時,其對淬透性的影響大于僅添加一種合金元素時的影響。因此,在實際生產中,通常采用多元素、少含量的合金化方法使鋼獲得更好的淬透性。

具有良好淬透性的大直徑厚壁鋼管可用較慢的冷卻劑淬火。因此,合金鋼零件淬火后的變形相對較小,開裂傾向也較小。對于形狀復雜的零件和需要小變形的零件,合金鋼通常用于此原因。



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