不銹鋼彎頭的彎曲度如何選擇 |
來(lái)源: 點(diǎn)擊數(shù):1700次 更新時(shí)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(lèi), 其生產(chǎn)量和使用量約占不銹鋼總產(chǎn)量的70 %…, 鋼號(hào)也最多。 當(dāng)今我國(guó)常用奧氏體1i銹鋼的牌號(hào)就有4 0 多個(gè), 并已有33個(gè)牌號(hào)納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 按照維持合金奧氏體基體所采取的合會(huì)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(chǎng)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(méi)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(qiáng), 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(jī)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(xiàn)的方向, 并且由于其剛度低于與之相連的直管, 可通過(guò)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(guó)所需要的這類(lèi)N i—C r 奧氏體不銹鋼管牌號(hào)及規(guī)格多而雜, 彎制過(guò)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(jì)損失, 故不銹鋼彎頭開(kāi)裂已成為彎頭生產(chǎn)中極需解決的問(wèn)題。國(guó)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(guó)內(nèi)外批量生產(chǎn)彎頭的一種先進(jìn)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(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。 口f ji『在我國(guó)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(guó)管件國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)G B l24 59 《鋼制無(wú)縫對(duì)焊管件》 中對(duì)推制工藝沒(méi)有提出要求, 只是提出了一些檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn), 如探傷要求, 產(chǎn)品外觀尺寸要求等, 因此各廠家在制造過(guò)程中的推制工藝差別較大, 致使一些廠※在制造過(guò)程中質(zhì)量控制不嚴(yán)而導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生‘631, 有一些彎頭在使用尹. ’ 十1也會(huì)因各種原因而丌裂, 因此’ , 本課題就是加強(qiáng)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(lèi), 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(dāng)應(yīng)變時(shí)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(lèi)鋼之間的差別的最好說(shuō)明是兩種鋼的應(yīng)力一一應(yīng)變曲線(xiàn)〔 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(lèi)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(xiàn)上加工硬化率顯著的增加。14 0l己0而1。 !恢鳎。乏_ _ 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?yuàn)W氏體不銹鋼的應(yīng)力. 應(yīng)變曲線(xiàn)與鐵磁性的鐵素體及馬氏體類(lèi)不銹綱不同, 奧氏體不銹鋼是無(wú)磁性的。 18 - 8不銹鋼的屈服強(qiáng)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(qiáng)化到這種程度, 是因?yàn)樵趶?qiáng)烈的冷變形時(shí)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(guò)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(huì)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(dāng)繼續(xù)冷卻到室溫以下更低的溫度, 或者在經(jīng)過(guò)冷變形時(shí), 其中一部分或大部分奧氏體會(huì)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(wú)擴(kuò)散相變, 即通過(guò)剪切機(jī)構(gòu)山大規(guī)模、 有規(guī)則的原子排列的變化, 在很短的時(shí)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(duì)于每一種鋼都存在著兩個(gè)馬氏體轉(zhuǎn)變的臨界溫度——馬氏體點(diǎn)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(duì)其力學(xué)性能和冷成形性產(chǎn), £ 重要影響, 同時(shí)也增強(qiáng)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(qiáng)度提高, 塑性降低。在冷加工過(guò)程中, 這種現(xiàn)象會(huì)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(méi)有相變點(diǎn), 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(guò)程中產(chǎn)生開(kāi)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(lái)進(jìn)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(shí)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(duì)18 —8 型不銹鋼進(jìn)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(guò)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(qiáng)度很低, 而塑性很高。 在實(shí)踐中, 18 —8 鋼固溶處理的溫度不宜過(guò)高, 以免因溫度過(guò)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(guò)高還會(huì)增加鋼的晶問(wèn)腐蝕敏感性。1. 2. 2. 2穩(wěn)定化處理穩(wěn)定化處理是針對(duì)含鈦的18 —8 型不銹鋼進(jìn)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(guò)穩(wěn)定化才能保證。 因此, 在固溶處理后進(jìn)行一次穩(wěn)定化處理, 其目的就在于徹底消除晶問(wèn)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(shí)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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