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合金元素对合金小口径精密钢管基体的影响

  • 作者:精密管
  • 发布时间:2020-10-08
  • 点击:

合金元素对不锈钢合金小口径精密钢管基体的影响。不锈钢合金小口径精密钢管的基体结构是得到所需材料力学性能、使用性能和优良的耐腐蚀性的保证。不锈钢合金小口径精密钢管中的C,Ni,Mn,Cu等都是扩大γ区的元素。当Ni含量超过一定的数值时,Fe-Ni合金中不再出现α相,从高温至室温都是单相奥氏体区,进而得到单相奥氏体结构,产生奥氏体不锈钢;若奥氏体平稳化元素的作用不足以使小口径精密合金管的马氏体转变点降至室温以下,则从高温冷却下来的奥氏体将转变为马氏体,这样钢的基体结构就是马氏体,产生马氏体不锈钢合金小口径精密钢管。

而Cr,Mo,Si,Ti,Nb等是铁素体产生元素,其中Cr是很强的铁素体产生元素。当钢中铬含量达到12.7%时,能封闭奥氏体区,产生单相铁素体结构,得到铁素体不锈钢合金小口径精密钢管。另外,通过两类元素的作用,还可以使钢的基体出现铁素体+奥氏体和奥氏体+马氏体双相结构,得到双相不锈钢合金小口径精密钢管。因此,合金元素对不锈钢合金小口径精密钢管基体结构的影响主要取决合金元素是奥氏体平稳化元素或是铁素体平稳化元素。当这两类作用不同的元素同时添加到精密合金无缝钢管中时,不诱钢合金小口径精密钢管的结构取决它们综合作用的结果。

为简单处理,把铁素体产生元素的作用折算成铬的作用,称为铬当量[Cr];而把奥氏体产生元素的作用折算成镍的作用,称为镍当量[Ni]。合金小口径精密钢管的真实成分和所得到的结构状态可根据Schaeffler早期研究焊缝区结构所建立的不锈钢结构图来分析。图中计算了Mn,C的镍当量[Ni]和Mo,Si,Nb的铬当量[Cr]。对于更多元素,由下列公式计算确定

铬当量[Cr]=Cr+1.5Mo+2.OSi+1.5Ti+1.75Nb+5.5Al+5V+0.75W

镍当量[Ni]=Ni+Co+0.5Mn+30C+25N+0.3Cu

式中,合金元素符号表示其质量分数(%),可根据合金小口径精密钢管的真实钢材化学成分,计算成铬当量和镍当量来估计钢的结构。

另外,添加合金元素能使合金小口径精密钢管在室温下得到单相固溶体结构,也可以降低微电池数量,进而合理地提髙合金小口径精密钢管的耐腐蚀性。

合金元素对不锈钢合金小口径精密钢管外表钝化膜的影响。在钢中添加合金元素,使合金精密管的外表产生结构紧密、不溶解腐蚀介质、电阻又高的保护膜,也可以显著地提高金属的化学稳定性和耐腐蚀性。

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