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正佳不銹鋼

熱處理對304管脹管性能的影響

2021-12-28 17:40:06 正佳不銹鋼
       304管具有優良的耐蝕性和耐熱性,優良的低溫強度和力學性能,而且由于成分是奧氏體組織,無熱處理硬化現象,304管常用的焊接方法為TIG焊接,在焊接過程中容易出現焊縫區和熱影響區的組織不均勻,使質量下降,而且,不銹鋼管在脹管加工過程中出現高比例的焊縫開裂,提高了生產成本,影響其產品質量,造成額外的經濟損失。

       熱處理是一種提高材料力學性能的有效方法之一,304為奧氏體不銹鋼,固溶處理可以獲得單相奧氏體組織,可以提高抗腐蝕能力和力學性能。本文就來說說熱處理對304管脹管性能的影響。

       熱處理工藝
       為了使奧氏體化更完全,對304鋼的熱處理增加預熱。選擇3種熱處理工藝對不銹鋼管進行熱處理:工藝1,850℃保溫2h出爐水冷,再采用340℃保溫1h出爐空冷;工藝2,1050℃保溫2h出爐水冷,再采用340℃保溫1h出爐空冷;工藝3,850℃保溫預熱1h,接著升溫到1050℃保溫2h出爐水冷,再340℃保溫1h空冷。
熱處理對304管脹管性能的影響
       熱處理工藝對焊縫組織的影響
       焊縫呈較為細小的鐵素體,且與母材熔合良好,焊縫與母材結合處鐵素體偏聚嚴重,出現一條暗黑色的帶狀結合線。鐵素體的析出降低了焊縫的塑性性能,這是不銹鋼管脹管過程中開裂的主要原因。鐵素體的析出主要是由于在焊接過程的熱輸入,并在隨后的冷卻速度較慢,使鐵素體有足夠的時間析出。
熱處理對304管脹管性能的影響
       工藝1的焊縫組織為細小的柱狀晶形態,和焊態組織相比沒有太大的變化。
       工藝2的焊縫組織出現了奧氏體化的趨勢,但是奧氏體化并不完全,組織為奧氏體和鐵素體柱狀晶同時存在的組織狀態。
       工藝3的焊縫呈較為粗大的奧氏體柱狀晶形態,焊縫組織完全奧氏體化,使得焊縫強度和韌性不低于母材,而且塑性良好。這也是不銹鋼管脹管的直徑脹到原來直徑的2倍,脹管開裂率能降低到了3%的主要原因。
       熱處理明顯改善了不銹鋼管焊縫的強韌性等力學性能。

       熱處理工藝對脹管表面質量的影響
       液壓脹管和鋼管接觸介質為高壓乳化液,屬柔性接觸,對鋼管表面質量不存在不利影響。但是由于鋼管直徑的擴大,管材表面還是產生大量的微裂紋,熱處理工藝對于鋼管表面的微裂紋也有很大的影響。熱處理前304管脹管后的表面裂紋形態為長條狀的深裂紋。工藝3熱處理后的脹管表面出現的裂紋短而淺,呈網狀分布。經過熱處理的不銹鋼管是單一的奧氏體,其塑性更好,因此在變形過程中裂紋的產生減少,裂紋短而淺且方向性不強。
熱處理對304管脹管性能的影響
       以上就是熱處理對304管脹管性能的影響,304管最佳熱處理工藝為:850℃保溫預熱1h,升溫到1050℃保溫2h出爐水冷,340℃回火1h空冷,經過熱處理的不銹鋼管脹管開裂率降低到了3%;增加預熱處理有利于焊縫組織的充分轉變,熱處理后焊縫的顯微組織為柱狀奧氏體和完全奧氏體化的母材,焊縫與母材熔合區組織不均勻已經消除;熱處理態的不銹鋼管脹管表面的裂紋短而淺。



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