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鐵素體不銹鋼管σ相脆性與475℃脆性及高溫脆性危害

時(shí)間:2019-3-30     公司名:無(wú)錫鑫誠浦不銹鋼有限公司     瀏覽量::48

   σ相脆性、475℃脆性和高溫脆性構成了鐵素體不銹鋼管三大脆性特征,與奧氏體不銹鋼管比較,其中的后兩者為其獨有。鐵素體不銹鋼管的脆性行為對某些鐵素體不銹鋼品種的生產(chǎn)構成了威脅,并且限制了鐵素體不銹鋼管的應用范圍。

   在巧鐵鉻系鐵素體不銹鋼中,純σ相形成的鉻區間為42%~50%。α+γ的雙相結構的含鉻區域可擴展到12%~70%。在工業(yè)不銹鋼管范圍內,鋼管中的鉻含量一般不會(huì )超過(guò)32%。在鉻含量低于20%~25%的鐵素體不銹鋼管中,在600℃σ相的析出需要在相應溫度時(shí)效相當長(cháng)時(shí)間,因此對于含鉻量如低于如20%的鐵素體不銹鋼管,σ相形成相當困難,需數千小時(shí)時(shí)效。對于鉻含量在15%~33%的鐵素體不銹鋼管,在一般的焊接、鑄造和冶金生產(chǎn)的受熱過(guò)程中,沒(méi)有足夠時(shí)間形成σ相。對于這類(lèi)鐵素體不銹鋼管,只要避開(kāi)在σ相形成溫度長(cháng)期運行,相對于它們并不構成威脅。

    在高鉻含鉬的超級鐵素體不銹鋼管中,σ相形成相當快,除形成σ相外,尚有χ相和η相形成,這些相的形成過(guò)程是一種C曲線(xiàn)的形式,最敏感溫度即鼻子點(diǎn)溫度與鋼中Cr含量和Mo含量相關(guān),大體上在800℃。對于高鉻含鉬的超級鐵素體不銹鋼管Monit其金屬間相的析出速度非???,σ、χ和η相的析出溫度范圍為600℃至900℃, σ相和χ相析出的鼻子點(diǎn)溫度約850℃,在此溫度約2min χ相首先析出,η相析出的敏感溫度為650℃,η相析出所需要保溫時(shí)間不足20min。

  σ相等金屬間化合物沉淀使鋼變脆,最明顯的特點(diǎn)是鋼的沖擊韌度極度下降,其脆化程度與σ相析出數量相關(guān),只要避開(kāi)脆化溫度服役,即可避免σ相脆化的危害,但對于不銹鋼管廠(chǎng)原始的大板卷生產(chǎn)是難于避免在σ相形成的溫度停留的,即難以避免σ相脆化造成的危害。通常在不銹鋼管生產(chǎn)中,大卷板的沖擊韌度低于50沖擊攻,就難以開(kāi)卷,串帶和重卷操作。對于28Cr4Ni2Mo和28Cr2Ni4Mo兩個(gè)牌號的沖擊韌度曲線(xiàn)見(jiàn)下圖。這些數據指出,高鉻鉬含量的鐵素體不銹鋼管在σ相脆性區和475℃脆性區引起塑韌性下降所需要的保溫時(shí)間很大,在熱帶卷生產(chǎn)時(shí),終軋卷曲后的冷卻過(guò)程中,在這兩個(gè)脆性區的停留的時(shí)間遠遠超過(guò)了引起脆性所需要的臨界保溫時(shí)間,對于9.5t(1500mm×1000mm)的28Cr4Ni2Mo熱卷經(jīng)空冷和水冷,也難于避免這兩種脆性的發(fā)生,因此在當前最現代的熱連軋生產(chǎn)線(xiàn)上應降低卷曲溫度以避開(kāi)這兩個(gè)脆性溫度。不管采用哪種冷卻方式,在兩個(gè)脆性區的停留時(shí)間將極大地縮短,因此在生產(chǎn)時(shí)可采用水冷降溫至400℃以下進(jìn)行卷曲,完全可以消除這兩種脆性引起的麻煩www.zjhstg.com