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标题:如何防止铁素体不锈钢无缝管在低温环境下出现脆性情况
正文:
一、铁素体不锈钢无缝管的低温脆性和一般铁素体钢一样,含铬的铁素体不锈钢无缝管也有低温脆性,即随试验温度的降低,有韧性脆性转换。研究指出,这类钢的低温脆性,主要也是由于间隙原子与位错的交互作用所致,而并不是由于铬含量的增多造成的。当间隙元素含量降至一定量后,铬反而能提高钢的韧性,至少在铬少于25%的情况下是如此。而且当铬含量为35%时,冲击韧性值的低温特性,一是加入少量的钛,二是加入2%的镍或4%的锰。其目的都是为了细化晶粒,借以提高韧性。二、奥氏体不锈钢无缝管的低温脆性一般来说,面心立方晶格的金属在低温不出现脆性。但奥氏体不锈钢无缝钢管在一定情况下也可出现低温脆性。一种情况是,不稳定的奥氏体不锈钢无缝钢管,其Md点(形变导致马氏体形成的最高温度)如高于试验温度,则由于马氏体的形成而使韧性降低。这种类型的低温脆性易于改善。只要加入降低Ms(奥氏体开始转变马氏体的温度)点的合金元素(一般来说Ms降低,Md也降低)就可解决问题。另一种情况是,在铬锰氮系不锈钢中,由于锰显著地降低不锈钢无缝管的层错能,因而在低温时大量层错的形成使冲击值下降,出现韧脆转换的现象。这种情况可能与高锰钢中的韧脆转换现象相同。应当指出,在这种情况下奥氏体钢出现的低温脆性与一般铁素体钢中的冷脆现象本质是不相同的。解决这类脆性的办法是,可以在钢中加入提高层错的合金元素镍。高铬304不锈钢无缝管在400~500℃长期加热后,常会出现钢的强度升高,韧性大幅度降低,并且伴随着耐蚀性的降低。由于这一现象多见于加热温度在475℃左右,因此被称为475℃脆性。这种脆性在含铬15.5%以上的钢中即可发现。并且,不仅发生在高铬铁素体钢中,在一些含铬较高的马氏体铁素体钢、奥氏体不锈钢无缝钢管以及沉淀硬化不锈钢无缝钢管中也有发现,但不及高铬铁素体明显。系统的研究指出,475℃脆化处理后,钢不仅有冷脆性,还有热脆性(800℃以下的冲击韧性都未脆化者低)。脆化程度随铬含量的增加而增大,铬含量在15.5%以下无脆化趋势,碳含量在0.04%~0.28%范围内,脆化程度没有明显的区别
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