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    “合金鋼”回火性能

    2022-11-26 18:15:33
    動態詳情

    合金鋼的回火穩定性比碳素鋼好,這是由于合金元素在回火時阻礙了鋼中原子的擴散,因而在同樣溫度下,起到延遲馬氏體分解和抗回火軟化的作用。對合金鋼的回火穩定性影響比較明顯的為:釩、鎢、鈦、鉻、鉬、鈷、硅等元素;影響不明顯的為:鋁、錳、鎳等元素??梢钥吹?,碳化物形成元素,對回火軟化的延遲作用特別明顯。鈷和硅雖屬不形成碳化物元素,但它們對滲碳體晶核的形成和長大,有強烈的延遲作用,因此,也有延遲回火軟化的作用。

    各種合金元素對回火脆性影響的程度是不同的。定性地說,錳、鉻、氮、磷、釩、銅、鎳等均有推動回火脆性的傾向。鉬的作用較特別,它加入已有回火脆性的合金鋼(例如含錳、鉻等)中,能明顯地降低回火脆性傾向;若單加入普通碳素鋼中,則成為推動回火脆性傾向的元素。鎢的作用與鉬相似,但對回火脆性的影響尚未確定。

    對鋼的焊接性和被切削性的影響焊接性和被切削性是衡量鋼的工藝性能不錯壞的主要方面。凡能提升淬透性的合金元素均對鋼的焊接性不利。因為在焊縫熱影響區靠近熔合線一側冷卻時易形成馬氏體等硬脆組織,有導致開裂的危險。另一方面,熱影響區靠近熔合線處的晶粒因受高熱容易粗化,因此,合金鋼中含有可使晶粒細化的元素如鈦、釩等是有益的。硅含量高,焊接時會發生嚴重噴濺。硫含量高容易產生熱裂,同時會逸出二氧化硫氣體,在焊接金屬內形成氣孔和疏松。磷含量高容易導致冷裂。

    合金管因此預熱溫度選為150℃。采用氧-乙炔焰對試件進行加溫,先用測溫筆粗略判斷試件表面的的溫度(以筆跡顏色變化快慢進行估計),然后用半導體點溫計測定,測量點至少應選擇三點,以試件整體均達到所要求的預熱溫度。合金管焊接時,一層采用手工鎢氬弧焊打底,為避免仰焊處焊縫背面產生凹陷,送絲時采用內填絲法,即焊絲通過對口間隙從管內送入。其余各層采用焊條電弧焊,共焊6層,每個焊層一條焊道。

    合金管管正常供貨狀態的顯微組織為鐵素體加珠光體,合金管管在工作溫度500℃-550℃范圍長期運行過程中,會產生珠光體的球化、合金元素在固溶體和碳化物間的再分配及碳化物相結構的改變,15CrMo鋼的熱強性能和力學性能隨著珠光體球化程度和固溶體是合金元素貧化程度的加大而逐漸降低,以致材質漸趨劣化甚至失效。因此,長期以來15CrMo鋼組織中珠光體球化程度常被普遍用于判定該類鋼使用性的重要判據之一。

    在300—500℃下,把待化的氫通入15crmog材質合金管的一側時,氫被吸附在合金管管壁上,由于鈀的4d電子層缺少兩個電子,它能與氫生成不穩定的化學鍵(鈀與氫的這種反應是可逆的),在鈀的作用下,氫被電離為質子其半徑為1.5×1015m,而鈀的晶格常數為3.88×10-10m(20℃時),故可通過15crmog材質合金管,在鈀的作用下質子又與電子結合并重新形成氫分子,從合金管管的另一側逸出。在15crmog材質合金管表面,未被離解的氣體是不能透過的,故可利用15crmog材質合金管獲得高氫。

    雖然鈀對氫有特別的透過性能,15crmog材質合金管但鈀的機械性能差,高溫時易氧化,再結晶溫度低,易使15crmog材質合金管變形和脆化,故不能用鈀作透過膜。在鈀中添加適量的IB族和Ⅷ族元素,制成鈀合金,可改進鈀的機械性能。

    合金管管與守舊管路連接相比,具有結構簡單、占用空間小、安裝方便、重量輕、無物生成等優點。由于其特別的使用環境,設計要求制得的管接頭系統應能在室溫下貯存和安裝并具有足夠連接強度,在中溫(350℃左右)及室溫與中溫之間循環時應無明顯的應力松弛,同時應具有相應的抗輻照能力。根據這些要求,本文研討了該合金850℃退火后的組織、相變特性、恢復力性能、應力松弛行為和電子輻照效應等,建立了計算該抗磨合金管管接頭系統強度的數學模型,分析了該系統強度的影響因素,并進行了管接頭的優化設計。


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