厚壁鋼管高溫回火脆性的本質(zhì)

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厚壁鋼管高溫回火脆性的本質(zhì)

作者:山東鵬鑫鋼鐵有限公司   時間:2021/11/6 11:13:28  來源:http://www.hnec.com.cn

  厚壁鋼管高溫回火脆性的本質(zhì)

  厚壁鋼管的高溫回火脆性的本質(zhì),普遍認為是磷(P)、錫、銻(Antimony)、砷等雜質(zhì)元素在原奧氏體晶界偏聚,導致晶界脆化的結果。GB5310主要用來制造高壓及其以上壓力的蒸汽鍋爐管道等用的優(yōu)質(zhì)碳素結構鋼、合金結構鋼和不銹耐熱鋼厚壁鋼管。而錳(manganese)、鎳(Ni)、鉻(Chromium)等合金元素與上述雜質(zhì)元素在晶界發(fā)生共偏聚,促進雜質(zhì)元素的富集而加劇脆化。而鉬(molybdenum)則相反,與磷等雜質(zhì)元素有強的相互作用(role),可使在晶內(nèi)產(chǎn)生沉淀(precipitation)相并阻礙磷的晶界偏聚,可減輕高溫回火脆性稀土元素也有與鉬類似的作用。鈦(Ti)更有效地促進磷等雜質(zhì)元素在晶內(nèi)沉淀,從而減弱雜質(zhì)元素的晶界偏聚減緩(down)了高溫回火脆性。

  降低(reduce)厚壁鋼管高溫(high temperature)回火脆性的措施(指針對問題的解決辦法)有:

  1、在高溫(high temperature)回火后用油冷或水快速冷卻(cooling)以抑制雜質(zhì)元素在晶界偏聚;

  2、采用含鉬(molybdenum)厚壁鋼管種,當鋼中鉬含量增加到0.7%時,則高溫(high temperature)回火脆化傾向大大降低(reduce),超過此限20#精密(precise)鋼管中形成富鉬的特殊碳化物(carbide),基體中鉬含量降低,厚壁鋼管的脆化傾向反而增加;

  3、降低20#精密(precise)鋼管中雜質(zhì)元素的含量;

  4、長期在高溫(high temperature)回火脆化區(qū)工作(job)的部件(assembly unit),單加鉬(molybdenum)也難以防止(fáng zhǐ)脆化,只有降低(reduce)20#精密(precise)鋼管中雜質(zhì)元素含量,提高厚壁鋼管的純凈度,并輔之以鋁(Al)和稀土元素的復合合金化,才能有效地防止高溫回火脆性。厚壁鋼管具有中空截面,大量用作輸送流體的管道,如輸送石油、天然氣、煤氣、水及某些固體物料的管道等。鋼管與圓鋼等實心鋼材相比,在抗彎抗扭強度相同時,重量較輕,是一種經(jīng)濟截面鋼材。20G高壓鍋爐管采用的鍋爐受壓元件用鋼,一般在39公斤以下的鍋爐應用,為了在較高壓力下使用,往往都把受熱面管設計的很厚。為了減少熱阻和節(jié)省鋼材,保證較高或高壓鍋爐用鋼的安全性,同時也為了降低用鋼量,普遍采用的是16MnG。同時也有添加稀土、鎂等金屬和非金屬材料的特殊鋼材。這樣會提高鍋爐用鋼的性能,減少鋼材的耗量,同時也降低了熱阻。


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