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金属间化合物强化热强钢冷轧厚壁精密钢管

金属间化合物強化热强钢冷轧厚壁精密钢管的特点是C的质量分数很小(通常为0.08%),所以又称为铁基高温合金冷轧厚壁精密钢管。合金冷轧精密钢管中的強化相是金属间化合物(TiAl),Ni3Ti,故Ni的质量分数较大(25%~40%),另外含有Al,Ti,Mo,V,B等合金元素。

为了使γ相有着较好的強化功效,需要进行适当的热处理。GH132钢通常采用980~1000℃和2h的固溶处理,然后在700~760℃区域内,经过16h的时效处理,此时γ相便以极细微的颗粒分散于奥氏体基材上,故而实现较好的強化功效。

若对GH132钢冷轧厚壁精密钢管配以冷形变时效,则強化功效将进一步增强。为了避免冷轧厚壁精密钢管临界形变量导致的晶粒异常长大,厚壁精密钢管冷形变量必须超过6%,热形变量必须超过10%。因为冷形变加速了γ相的沉淀,故随着冷形变量的添加,时效后实现最大硬度的溫度移向低温;但冷形变后冷轧厚壁精密钢管的结构稳定性变差,所以冷形变后通常采用两次时效。第一次为760℃/16h,第二次为700℃/16h,以添加组织结构的稳定性和硬度的均匀性。

若在GH132钢冷轧厚壁精密钢管的基础上,再向钢中加入W,Mo,Ti,Nb等元素,另外添加Ni成分,以平稳奥氏体,可使冷轧厚壁精密钢管的使用溫度提高到750~800℃。

镍基耐热合金冷轧厚壁精密钢管

之前γ-Fe基热强钢冷轧厚壁精密钢管的最高使用溫度只能实现750~8OO℃,对于更好溫度下使用的耐热钢冷轧厚壁精密钢管,则采用无同素异构转换的镍基、钴基及以难熔金属为基的合金,其中镍基最为广泛。Ni是面心结构,没有同素异构转换,熔点为1454℃,而铁的转换溫度为1394℃。镍的抗蚀电位为-0.25V,铁的抗蚀电位为-0.44V,钝化性能也优于铁。所以,镍基高温合金比铁基合金精密厚壁钢管有着更好的耐热溫度。又由于它有着良好的工艺性能,所以镍基高温合金是当前广泛使用的一类重要的合金。

镍基高温合金根据生产过程差异,有形变合金和铸造合金两类。形变镍基合金使用溫度高达950℃,铸造镍基合金使用溫度高达1050℃。铸铁是碳含量超过2.11%的铁碳合金。工业生产上经常使用的铸铁的碳含量通常在2.5%~4.0%区域内,除此之外,铸铁中还有Si,Mn,S,P等元素。

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