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厚壁鋼管高溫回火脆性的本質

作者:山東金昊鋼管有限公司   時間:2021/11/6 11:13:28  來源:http://www.un-favori.net

  厚壁鋼管高溫回火脆性的本質

  厚壁鋼管的高溫回火脆性的本質,普遍認為是磷(P)、錫、銻(Antimony)、砷等雜質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質碳素結構鋼、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元素在晶界發生共偏聚,促進雜質元素的富集而加劇脆化。而鉬(molybdenum)則相反,與磷等雜質元素有強的相互作用(role),可使在晶內產生沉淀(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元素在晶內沉淀,從而減弱雜質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)鋼管中雜質元素的含量;

  4、長期在高溫(high temperature)回火脆化區工作(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。