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小口径精密合金管单一与多元合金元素的区别

  • 作者:精密管
  • 发布时间:2020-09-04
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只有对淬透性要求不高的小口径精密合金管,才使用单一的合金元素,如40Cr精密钢管45Mn2精密钢管,淬透性较高的钢中无例外地都采用复合合金化。这是因为多种元素同时存在对小口径精密合金管淬透性的增大起着相辅相成的作用。我们可以举一例子来说明元素间的这种作用。钒是建立强碳化物的元素,碳钢内加钒后,其碳化物在表面淬火加温时就难以溶入奥氏体,未溶的碳化物不但降低了奥氏体中的含碳量,而且促进奥氏体的分解,降低小口径精密合金管的淬透性。

因此,碳钢中加入钒往往导致小口径合金精密管的淬透性减小。但是如果将锰和钒同时加入碳素结构钢中,锰的存在将促进含钒碳化物的溶解,这样,就不但保证钢在表面淬火加温时奥氏体中有足够的碳浓度,而且使钒元素也溶入奥氏体。钒溶入奥氏体后能有效地增大小口径精密合金管的淬透性,所以42Mn2V钢的淬透性比45Mn2钢及42SiMn钢显著增大。又如镍单独存在时,增大淬透性的作用与硅元素相似,不是突出的。

但是当将镍加入铬钢或铬钼钢中时,其增大淬透性的作用非常显著。因此,目前对淬透性大的小口径精密合金管的化学成分的配方,都采用多样化少量合金化的规范,例如35CrMnSi、4OCrMnMo、40CrNiMo、35SiMnMoV。这样可以充分发挥合金元素的作用,还可以利用废钢的残存元素节省合金元素。

另外,实践证明,碳当量大于0.4〜0.5%时,小口径精密合金管就不再具有良好的焊接性,这是裉据碳钢的含碳量对焊接性的影响得出的经验数据。经验又指出,焊接后热影响区硬度达到350时,就容易产生开裂,因此常用350做为界限。譬如某种高强度低合金钢小口径合金精密钢管的碳当量大于0.45%,热影响区硬度大于350HV,对这样的产品进行焊接时就必须运用恰当加工工艺对策,如焊接前提前预热、焊后缓冷乃至其他特殊性的焊接工艺。

由实验可以看出,小口径精密合金管中含锰量的增加能显著地增大碳当量,譬如1.6Mn%就相当于含碳量0.26%,这时钢中的含碳量就不应超过0.20%,只有这样才能保证良好的焊接性。在此尚未考虑到其他合金元素的作用,如果钢中还含有钼、铬、镍等合金元素,就应当更进一步地降低小口径精密合金管的含碳量。微合金化对焊接性能不致产生明显的不良影响,这是微合金化的优越性。

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