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合金元素对大直径厚壁钢管加热或冷却过程中组织转变的影响

文章作者:不锈钢管编辑 人气: 发表时间:2020-06-05 09:59:50

合金元素对大直径厚壁钢管加热过程中组织转变的影响

合金钢加热时,奥氏体化过程与碳钢相同,即包括奥氏体不锈钢的形成、残余碳(碳)的溶解、奥氏体的均匀化和奥氏体晶粒的生长。

奥氏体化过程与碳的扩散能力有关。大多数合金元素可以显著减缓碳在奥氏体中的扩散速度。同时,合金元素本身的扩散更加困难。因此,大多数合金元素减缓钢的奥氏体化过程。

为了充分发挥合金元素在大直径厚壁钢管中的作用,304不锈钢管厂家必须将更多的合金元素溶解在奥氏体中。然而,合金钢中的碳化物比碳钢中的渗碳体更稳定。为了分解这些碳氟伪影,并通过扩散将其均匀分布在奥氏体中,通常需要将钢加热到更高的温度,并使其保温更长的时间。特别是对于含有大量强碳化物形成元素的高合金钢,奥氏体化温度经常超过临界点几百度。

奥氏体中的未溶解碳化物在奥氏体大直径厚壁钢管晶界上细小分布时,能有效阻止奥氏体晶粒的长大,从而使合金钢在热处理后具有比相同碳含量的碳钢更细的晶粒。这对提高汇金钢的强度和韧性非常有利。

然而,对于仅含锰的合金钢,不锈钢管厂家加热时奥氏体的晶粒尺寸容易长大,即容易过热。中碳钢和含硅高碳钢加热时容易脱碳。因此;在锰钢和硅钢的热处理过程中,应注意上述趋势,并采取相应的措施。

合金元素对大直径厚壁钢管冷却过程中组织转变的影响

奥氏体钢管中溶解的合金元素(铬和铬除外)会在不同程度上延缓奥氏体向珠光体的转变。即使C曲线向右移动,大直径厚壁钢管在冷奥氏体上的稳定性也会大大提高。

硅、镍和锰等合金元素可以在不改变形状的情况下将碳曲线向右移动。碳化物形成元素如铬、钼和钨不仅使碳曲线向右移动,而且将珠光体转变曲线与贝氏体转变曲线分开,形成两个“鼻”。在两个鼻部之间形成奥氏体稳定区。

由于合金钢的碳曲线位于碳钢的碳曲线右侧,合金钢的奥氏体稳定性增加,临界淬火冷却速度低于碳钢,即合金钢的淬透性高于碳钢。合金钢热处理后的力学性能优于碳钢。高淬透性是最重要的原因之一。

实践证明,当多种合金元素同时添加到钢中时,其对淬透性的影响大于仅添加一种合金元素时的影响。因此,在实际生产中,通常采用多元素、少含量的合金化方法使钢获得更好的淬透性。

具有良好淬透性的大直径厚壁钢管可用较慢的冷却剂淬火。因此,合金钢零件淬火后的变形相对较小,开裂倾向也较小。对于形状复杂的零件和需要小变形的零件,合金钢通常用于此原因。