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江蘇不銹鋼水箱采用經(jīng)過敏化處理的5種碳含量 不同的市售鋼(304,304 L,304ELC,321,321 L),在氯離子(10一 100) x 10-4%(ppm).溫度300℃的非脫氣高溫水中施加應(yīng)力進(jìn) 行試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)碳含量增多時(shí)(晶界)裂紋敏感性會(huì)提高。 水箱價(jià)格與應(yīng)力腐蝕斷裂事例有半數(shù)以上是在包含抓離子雜質(zhì)成分的環(huán) 境下發(fā)生的,但在實(shí)驗(yàn)室里,應(yīng)力腐蝕斷裂的發(fā)生要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí) 間,例如Truman 通過13500 h的試驗(yàn)來觀察氯離子 (102一1護(hù)) x 10-4%(ppm),溫度20℃一沸點(diǎn)、pH(2,7,12)對(duì)304 鋼是否發(fā)生斷裂的影響,結(jié)果表明:在pH值為7的情況下只要不 產(chǎn)生I護(hù)X 10-4%(ppm)Cl-,就不會(huì)發(fā)生斷裂。另一方面,日本自 1975年左右高純度鐵素體系不銹鋼開始上市。其中,尤其是鉻含 量小于20%,鑰含量小于2%的鋼種曾被嘗試用于解決由304鋼 的應(yīng)力腐蝕斷裂、間隙斷裂等引起的溫水環(huán)境問題,一般使用 80℃以下比較稀薄的食鹽水,試片則使用實(shí)際裝置也進(jìn)行的重疊 焊接的具有間隙的焊接試片。 泊里等也以304鋼和316鋼為對(duì)象研究它們?cè)?高溫水中發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂 的電位圖,結(jié)果認(rèn)為:穿晶裂紋對(duì)電位的依存性大于對(duì)pH 值的依存性;另一方面,晶界斷裂對(duì)pH值依存性很大。還有,將 各種市售鋼保持在和該試驗(yàn)液中304鋼的自然電位相同的電位上,比較其(貫穿晶粒型)斷裂性刁諾等((1972年),使用氧飽和狀態(tài)的包含500 x 10-4% (ppm)抓離子在內(nèi)的高溫水,水箱價(jià)格并有此不同,研究CISi,NIT, ,P,S,Cu,Mo,Ti還有氮 對(duì)于18Cr-10---13Ni鋼以及2OCr--25Ni鋼的應(yīng)力腐蝕斷裂的影響,結(jié) 果表明:針對(duì)18Cr-10一13Ni鋼(single U-bend),C,P,N能夠顯著地 提高其裂紋敏感性,Ni,Cr,Si,Ti和Cu能夠在一定程度上降低其敏 感性;另一方面,對(duì)于20Cr-25Ni鋼來說,C,P,N仍 然能夠提高其裂紋敏感性.Ni,Cr,Si,Mo,V能夠在一定程度上降低 其敏感性。根據(jù)這些研究結(jié)果開發(fā)出了0.02C-2Si-25Cr-25Ni-2.7 V 鋼,并通過使用抓離子500 X 10-4 % (PPM) ,300*C、非脫氣的高溫水 進(jìn)行1000 h的試驗(yàn),確認(rèn)沒有斷裂發(fā)生。
江蘇不銹鋼水箱該鋼具有低的含碳量,一般為不大于0.07%,有的更低, 這就使鋼淬火后可獲得低碳馬氏體組織。目前,比較普遍的觀點(diǎn) 認(rèn)為,碳和合金成分是影響馬氏體形態(tài)的主要因素,在低碳合金 中,淬火后形成板條狀馬氏體,其內(nèi)部亞結(jié)構(gòu)以晶體內(nèi)密度很高 的位錯(cuò)為主,因此,又稱板條狀馬氏體為位錯(cuò)馬氏體。 位錯(cuò)產(chǎn)生 較大的強(qiáng)化作用,使板條馬氏體有較高的強(qiáng)度。而極低的含碳量 將鋼產(chǎn)生脆性的因素降到少,這又使其具有了較高的韌性。水箱鎳量太高,淬火時(shí)的殘留奧氏體多,水箱在以后的回火冷卻過程 中,會(huì)有新的馬氏體生成,從而使零件硬度升高,脆性增加。如 果遇到這種情況,可以再進(jìn)行一次回火,回火溫度可按 次回 火溫度或略低于 次回火溫度。使 次回火產(chǎn)生的馬氏體進(jìn) 行回火轉(zhuǎn)變,可有較好的效果。 水箱淬火、回火后硬度高的可能原因和挽救措施。在正常 回火的情況下,檢查硬度高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定硬度,當(dāng)檢測(cè)機(jī)械性能 時(shí),常常是塑性、韌性不足,強(qiáng)度偏高,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因除 了前面說的鎳元素含量偏高外,淬火溫度偏高也會(huì)引起回火后硬 度升高,這是因?yàn)樗浯慊饻囟雀?,使碳和合金元素過量固溶于奧氏 體中,增加了奧氏體穩(wěn)定性.淬火后有較多殘留奧氏體,水箱這部分 殘留奧氏體在回火過程中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,使回火組織中產(chǎn)生了 淬火馬氏體,致使硬度、強(qiáng)度增高,塑韌性下降。 不銹鋼水箱這種硬度偏高的問題,可以在原工藝回火溫度或略低于原回 火溫度的溫度范圍再一次回火。應(yīng)注意,不能隨意用提高回火溫 度的方法來降低硬度,因?yàn)殇摰幕鼗饻囟纫呀?jīng)接近Act溫度,提 高N火溫度就有可能高于Ac:轉(zhuǎn)變點(diǎn),冷卻后組織會(huì)變化,不屬 正常調(diào)質(zhì)組織,同樣不能滿足要求的性能指標(biāo)?;鼗鸫嘈耘c回火加熱、保溫溫度有 關(guān),但事實(shí)是回火脆性恰恰與冷卻方式有關(guān)。
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