不銹鋼彎頭的彎曲度如何選擇 |
來源: 點擊數(shù):1701次 更新時間:2020/4/22 16:04:25 |
1概述奧氏體不銹鋼是不銹鋼中最重要的鋼類, 其生產(chǎn)量和使用量約占不銹鋼總產(chǎn)量的70 %…, 鋼號也最多。 當今我國常用奧氏體1i銹鋼的牌號就有4 0 多個, 并已有33個牌號納入國家標準。 按照維持合金奧氏體基體所采取的合會化方式, 奧氏體不銹鋼可分為鉻鎳不銹鋼和鉻錳不銹鋼兩大系列, f ji『者以鎳為主要奧氏體化元素。在奧氏體不銹鋼中, 現(xiàn)場使用最多的, 有代表性的鋼種是所謂l8 - 8 型鋼, 其產(chǎn)量約占不銹鋼總產(chǎn)量的6 5~7 0 %…, 困其為奧氏體組織, 所以是非磁性的, 沒有淬火性。 其韌性大, 容易加工, 焊接性也非常好。 這種鋼由于在氧化性環(huán)境中抗腐蝕性非常強, 在低溫、 高溫下的性能也是優(yōu)良的, 因而用途極廣; 而18 - 8 型N i, C r奧氏體不銹鋼管具有優(yōu)良的機械性能、 耐腐蝕性和高溫性能, 被廣泛應(yīng)用于石油化工、 核電和地下艦艇的許多領(lǐng)域。 為適應(yīng)不同的結(jié)構(gòu), 不銹鋼管多采用不同推制方法推制成不同形狀的彎頭。 彎頭不僅能改變管線的方向, 并且由于其剛度低于與之相連的直管, 可通過彈性變形吸收系統(tǒng)中由于熱膨脹等因素產(chǎn)生的力和彎矩,因此彎頭在受壓管道中是很重要的部件。 目前我國所需要的這類N i—C r 奧氏體不銹鋼管牌號及規(guī)格多而雜, 彎制過程中鋼管外側(cè)易產(chǎn)生裂紋, 它不僅影響不銹綱管的壽命和使用安全, 也造成很大的經(jīng)濟損失, 故不銹鋼彎頭開裂已成為彎頭生產(chǎn)中極需解決的問題。國內(nèi)外彎頭等管件的生產(chǎn)有沖壓成型和推制成型等兩種制造工藝方法, 其中用電感應(yīng)加熱推制彎頭工藝是國內(nèi)外批量生產(chǎn)彎頭的一種先進方法, 它具有生產(chǎn)效率高、 彎頭外觀質(zhì)量好, 尺寸精度高, 節(jié)能省源, 降低成本, 無環(huán)境污染等優(yōu)點。 口f ji『在我國許多管件廠都裝備了這種設(shè)備, 并形成了一些成熟的推制_ 丁藝。但在我國管件國家標準G B l24 59 《鋼制無縫對焊管件》 中對推制工藝沒有提出要求, 只是提出了一些檢驗標準, 如探傷要求, 產(chǎn)品外觀尺寸要求等, 因此各廠家在制造過程中的推制工藝差別較大, 致使一些廠※在制造過程中質(zhì)量控制不嚴而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生‘631, 有一些彎頭在使用尹. ’ 十1也會因各種原因而丌裂, 因此’ , 本課題就是加強這方面的研究。 華南理l‘人學(xué)l‘學(xué)碩十學(xué)位論文1. 2l8 . 8 材料的研究綜述奧氏體/f i銹鋼根據(jù)奧氏體的穩(wěn)定性可分為兩類, 即穩(wěn)態(tài)和亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼。 穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼是指在大量變形后仍能保持奧氏體顯微結(jié)構(gòu)的那些鋼, 而亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼是指當應(yīng)變時容易轉(zhuǎn)變?yōu)獒槧铖R氏體顯微結(jié)構(gòu)的那些鋼, 這兩類鋼之間的差別的最好說明是兩種鋼的應(yīng)力一一應(yīng)變曲線〔 59 1。 其中18 . 8 型不銹鋼為亞穩(wěn)態(tài)奧氏體才i銹鋼的代表, 通常這類鋼大約在10 ~15%應(yīng)變后丌始馬氏體轉(zhuǎn)變, 在其應(yīng)力一一應(yīng)變曲線上加工硬化率顯著的增加。14 0l己0而1。 !恢鳎浮7Γ _ 6 04 009 6 4 68 己6 86 8 9 . 0551 24 13 4己7 5. 60~Z毛遵乏- _I程J、 v耍, ×圖1一l穩(wěn)定念和亞穩(wěn)定念奧氏體不銹鋼的應(yīng)力. 應(yīng)變曲線與鐵磁性的鐵素體及馬氏體類不銹綱不同, 奧氏體不銹鋼是無磁性的。 18 - 8不銹鋼的屈服強度經(jīng)4 5%冷加工變形后可以從228 M P a 增加到137 5M P a l30 】 。 18—8一; 銹鋼能強化到這種程度, 是因為在強烈的冷變形時發(fā)生了奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變, 這樣一束就導(dǎo)致不銹鋼具有一定的磁性。1. 2. 1奧氏體不銹鋼中的相鐵、 鉻和鎳是鉻鎳奧氏體不銹鋼的三大基礎(chǔ)元素。 通過主要合余元素鉻和鎳的合理搭配, 鐵一鉻一鎳三元系和該三元系基礎(chǔ)上加入其他元素所構(gòu)成的合會可以在室溫下維持奧氏體不銹鋼基體。 但大部分常用鉻鎳奧氏體不銹鋼自高溫奧氏體狀態(tài)驟冷到室溫所獲得的奧氏體基體都是亞穩(wěn)定的。 當繼續(xù)冷卻到室溫以下更低的溫度, 或者在經(jīng)過冷變形時, 其中一部分或大部分奧氏體會變成馬氏體組織,即發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。 不銹鋼中的馬氏體有兩種形態(tài): 一種是具有體心立方結(jié)構(gòu)的。 馬氏體, 呈鐵磁性: 另一種叫做e 相, 具玎密集六方結(jié)構(gòu), 為非磁性。馬氏體轉(zhuǎn)變是一種無擴散相變, 即通過剪切機構(gòu)山大規(guī)模、 有規(guī)則的原子排列的變化, 在很短的時f n 〕內(nèi)迅速完成的。 其中冷變形和驟然降溫是誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)2 第一章緒論變的外部條件。 對于每一種鋼都存在著兩個馬氏體轉(zhuǎn)變的臨界溫度——馬氏體點M 。 和M 。 馬氏體轉(zhuǎn)變受化學(xué)成分、 溫度、 冷變形量及變形速率的影響。辦: 180r 8 N i型不銹鋼中, a 馬氏體形成量隨冷變形量加大而增多, 奧氏體不銹鋼中馬氏體的生成對其力學(xué)性能和冷成形性產(chǎn), £ 重要影響, 同時也增強鋼的磁性。 由于馬氏體硬而脆, 隨著鋼中馬氏體量的增加, 其強度提高, 塑性降低。在冷加工過程中, 這種現(xiàn)象會增大產(chǎn)品丌裂的可能性。1. 2. 2提高18 —8 型不銹鋼的性能方法綜述奧氏體不銹鋼沒有相變點, 因而, 為了提高18 —8 型小銹鋼的性能, 防止18 8型鋼管或彎頭在使用過程中產(chǎn)生開裂, 使加工硬化得到軟化, 以及要得到最好的I|liI腐蝕性, 常用一些熱處理的方法來進行, 常用的熱處理方法有固溶熱處理、 穩(wěn)定化熱處理、 消除應(yīng)力熱處理, 消除。 相的熱處理。1. 2 2 1固溶熱處理18 - 8 型綱在緩冷時將在奧氏體中析出( C r, F e): …C 碳化物, 并發(fā)生奧氏體向鐵素體轉(zhuǎn)變。 緩冷至室溫狀態(tài)將獲得〔 A + F + ( C r , F e)。 C 。 〕混合組織, 而并非單相奧氏體組織。 顯然, 其耐蝕性將降低。 為了保證供給18 8 型鋼具有最良好的耐腐蝕性. 必須設(shè)法使它獲得單相奧氏體組織。 在生產(chǎn)上經(jīng)常對18 —8 型不銹鋼進行所謂固溶處理。 即將它加熱至10 50 ~1150 ℃, 讓所有碳化物全部溶于奧氏體. 然后水淬快冷, 不讓奧氏體在冷卻過程中有析出或發(fā)生相變, 這樣處理后, 在室溫狀態(tài)町獲得單相奧氏體組織。 固溶處理后18 —8 型奧氏體不銹鋼的強度很低, 而塑性很高。 在實踐中, 18 —8 鋼固溶處理的溫度不宜過高, 以免因溫度過高使鋼中析出6鐵素體和引起鋼的晶粒粗化, 另一方面固溶處理溫度過高還會增加鋼的晶問腐蝕敏感性。1. 2. 2. 2穩(wěn)定化處理穩(wěn)定化處理是針對含鈦的18 —8 型不銹鋼進行的。 18 - 8 鋼加鈦等合余是為了防止晶f H j腐蝕, 但它們的作用必須經(jīng)過穩(wěn)定化才能保證。 因此, 在固溶處理后進行一次穩(wěn)定化處理, 其目的就在于徹底消除晶問腐蝕傾向。 穩(wěn)定化處理的加熱溫度應(yīng)該高于( C r, F e)。 ; C 。 完全溶解的溫度而低于碳化鈦完全溶解的溫度, 以使( C r, F e)。 ; C 。 完全溶解而碳化鈦部分保留。 隨后的冷卻速度應(yīng)緩慢, 以便使加熱溶于奧氏體的那一部分碳化鈦在冷卻時能夠充分析出。 這樣, 碳就幾乎全部穩(wěn)定于碳化鈦中. |
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