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“合金钢”回火性能

2022-11-26 18:15:33
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合金钢的回火稳定性比碳素钢好,这是由于合金元素在回火时阻碍了钢中原子的扩散,因而在同样温度下,起到延迟马氏体分解和抗回火软化的作用。对合金钢的回火稳定性影响比较明显的为:钒、钨、钛、铬、钼、钴、硅等元素;影响不明显的为:铝、锰、镍等元素。可以看到,碳化物形成元素,对回火软化的延迟作用特别明显。钴和硅虽属不形成碳化物元素,但它们对渗碳体晶核的形成和长大,有强烈的延迟作用,因此,也有延迟回火软化的作用。

各种合金元素对回火脆性影响的程度是不同的。定性地说,锰、铬、氮、磷、钒、铜、镍等均有推动回火脆性的倾向。钼的作用较特别,它加入已有回火脆性的合金钢(例如含锰、铬等)中,能明显地降低回火脆性倾向;若单加入普通碳素钢中,则成为推动回火脆性倾向的元素。钨的作用与钼相似,但对回火脆性的影响尚未确定。

对钢的焊接性和被切削性的影响焊接性和被切削性是衡量钢的工艺性能不错坏的主要方面。凡能提升淬透性的合金元素均对钢的焊接性不利。因为在焊缝热影响区靠近熔合线一侧冷却时易形成马氏体等硬脆组织,有导致开裂的危险。另一方面,热影响区靠近熔合线处的晶粒因受高热容易粗化,因此,合金钢中含有可使晶粒细化的元素如钛、钒等是有益的。硅含量高,焊接时会发生严重喷溅。硫含量高容易产生热裂,同时会逸出二氧化硫气体,在焊接金属内形成气孔和疏松。磷含量高容易导致冷裂。

合金管因此预热温度选为150℃。采用氧-乙炔焰对试件进行加温,先用测温笔粗略判断试件表面的的温度(以笔迹颜色变化快慢进行估计),然后用半导体点温计测定,测量点至少应选择三点,以试件整体均达到所要求的预热温度。合金管焊接时,一层采用手工钨氩弧焊打底,为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷,送丝时采用内填丝法,即焊丝通过对口间隙从管内送入。其余各层采用焊条电弧焊,共焊6层,每个焊层一条焊道。

合金管管正常供货状态的显微组织为铁素体加珠光体,合金管管在工作温度500℃-550℃范围长期运行过程中,会产生珠光体的球化、合金元素在固溶体和碳化物间的再分配及碳化物相结构的改变,15CrMo钢的热强性能和力学性能随着珠光体球化程度和固溶体是合金元素贫化程度的加大而逐渐降低,以致材质渐趋劣化甚至失效。因此,长期以来15CrMo钢组织中珠光体球化程度常被普遍用于判定该类钢使用性的重要判据之一。

在300—500℃下,把待化的氢通入15crmog材质合金管的一侧时,氢被吸附在合金管管壁上,由于钯的4d电子层缺少两个电子,它能与氢生成不稳定的化学键(钯与氢的这种反应是可逆的),在钯的作用下,氢被电离为质子其半径为1.5×1015m,而钯的晶格常数为3.88×10-10m(20℃时),故可通过15crmog材质合金管,在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子,从合金管管的另一侧逸出。在15crmog材质合金管表面,未被离解的气体是不能透过的,故可利用15crmog材质合金管获得高氢。

虽然钯对氢有特别的透过性能,15crmog材质合金管但钯的机械性能差,高温时易氧化,再结晶温度低,易使15crmog材质合金管变形和脆化,故不能用钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素,制成钯合金,可改进钯的机械性能。

合金管管与守旧管路连接相比,具有结构简单、占用空间小、安装方便、重量轻、无物生成等优点。由于其特别的使用环境,设计要求制得的管接头系统应能在室温下贮存和安装并具有足够连接强度,在中温(350℃左右)及室温与中温之间循环时应无明显的应力松弛,同时应具有相应的抗辐照能力。根据这些要求,本文研讨了该合金850℃退火后的组织、相变特性、恢复力性能、应力松弛行为和电子辐照效应等,建立了计算该抗磨合金管管接头系统强度的数学模型,分析了该系统强度的影响因素,并进行了管接头的优化设计。


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