310S不銹鋼管穿管開(kāi)裂怎么處理
發(fā)布日期:2025-03-12 1002
310s不銹鋼管表面分為工業(yè)面和亞光面,啞光面310s不銹鋼管的一種,僅僅外表作過(guò)亞光處置罷了。除此以外與一般310s不銹鋼管相同。處置辦法根本如下:將亞光液1:1兌水成工作液。常溫或加熱電解液至40-50度,把鉛板或不銹鋼板掛在陰極,需電解拋光的工件固定在陽(yáng)極,然后調(diào)整電壓在5伏左右,拋光3-5分鐘取出工件。完結(jié)亞光電解技術(shù)。技術(shù)流程:化學(xué)除油、除銹→水洗→電解亞光→水洗→中和→水洗→熱純水洗高溫抗氧化性能作為耐熱鋼310s不銹鋼管的一個(gè)重要性能指標(biāo),已經(jīng)被眾多研究者關(guān)注。鋼中特殊合金元素是改善和提高合金抗氧化性能的重要原因,在保證基本性能的前提下,合適地加入合金元素是改善和提高合金抗氧化性能的重要原因,合金元素的合適加入能在鋼表面形成不同的致密氧化膜,從而提高其高溫抗氧化性。耐熱310s不銹鋼管是高鉻高鎳奧氏體不銹鋼,其不僅具有優(yōu)良的耐蝕、力學(xué)性能,同時(shí)也具有優(yōu)異的高溫耐氧化性、抗蠕變性。因此,被廣泛應(yīng)用在各種高溫爐、特殊環(huán)境的高溫部件等。關(guān)于耐熱310s不銹鋼管的高溫氧化機(jī)制,目前已經(jīng)有了研究。通過(guò)研究310S在空氣中的高溫氧化試驗(yàn)來(lái)評(píng)定其高溫氧化性能,在分析氧化動(dòng)力學(xué)增重曲線的基礎(chǔ)上,研究其氧化膜的形貌、分布、結(jié)構(gòu),并對(duì)其形成機(jī)制進(jìn)行了解釋。試驗(yàn)樣品取自?shī)W氏體耐熱310s不銹鋼管熱板,化學(xué)成分見(jiàn)下表(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):C0.055,Si0.50,Mn1.03,Cr25.52,Ni19.25。
將樣品切割成30mm×15mm×4mmm,每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)使用3個(gè)平行樣,對(duì)試樣進(jìn)行研磨,經(jīng)水砂紙打磨除去表面氧化皮及線切割加工痕跡,然后用乙醇清洗吹干。準(zhǔn)備與試樣相同數(shù)量的坩堝,進(jìn)行編號(hào),用電阻加熱爐對(duì)其進(jìn)行烘烤,使坩堝中的殘留物質(zhì)充分發(fā)揮,質(zhì)量恒定。將高溫氧化的試樣直接置于坩堝中,一同放入箱式電阻爐中進(jìn)行高溫氧化。試驗(yàn)氣氛為空氣,氧化溫度分別為800、900、1000℃;每個(gè)試樣處理時(shí)間分別為20、40、60、80、100、120、140h。氧化完成后稱重并記錄,稱重儀器為電子分析天平。高溫氧化試驗(yàn)結(jié)束后,用X射線衍射儀對(duì)氧化產(chǎn)物進(jìn)行物相分析,用掃描電子顯微鏡、能譜儀分析氧化膜的表面形貌。分析結(jié)果表明:
(1)耐熱310s不銹鋼管在800、900、1000℃下表現(xiàn)出很好的抗氧化性。各溫度下隨著時(shí)間的延長(zhǎng),均有不同程度氧化增重的趨勢(shì),但隨著時(shí)間延長(zhǎng)氧化趨勢(shì)減緩。同時(shí)隨著溫度的升高,氧化速率增快。
(2)氧化膜由外層致密的尖晶石MnCr2O4、Cr2O3和內(nèi)層的SiO2組成,隨溫度升高,MnCr2O4衍射峰增強(qiáng),生成物增多。3層致密的結(jié)構(gòu)加上氧化物本身的良好抗氧化性能,使耐熱310s不銹鋼管整體表現(xiàn)出很好的抗高溫氧化性。
310s不銹鋼管是奧氏體鉻鎳不銹鋼具有很好的抗氧化性、耐腐蝕性,因?yàn)檩^高百分比的鉻和鎳,310s擁有好得多蠕變強(qiáng)度,在高溫下能持續(xù)作業(yè),具有良好的耐高溫性。
密度:8.0克/立方厘米,經(jīng)固溶處理后的力學(xué)性能:屈服強(qiáng)度≥205,抗拉強(qiáng)度≥520,伸長(zhǎng)率≥40,硬度試驗(yàn):HBS≤187,HRB≤90,HV≤200
310S不銹鋼適于制作各種爐用構(gòu)件、工作溫度 1200 ℃,連續(xù)使用溫度 1150 ℃。
某公司研發(fā)人員采用電爐-LF精煉爐-連鑄-熱軋生產(chǎn)的直徑為Φ90mm的310S不銹鋼管棒在熱穿管過(guò)程中產(chǎn)生了內(nèi)壁開(kāi)裂,因此取內(nèi)壁開(kāi)裂的荒管進(jìn)行分析,找出導(dǎo)致其開(kāi)裂的主要原因并制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。
310S不銹鋼管的化學(xué)成份(%):
Ni 鎳 :19.00-22.00
Cr 鉻: 24.00-26.00
Si 硅 <= 1.50
Mn 錳 <= 2.00
C 碳 <= 0.08
S 硫 <= 0.030
P 磷 <= 0.035
觀察荒管頭部開(kāi)裂的形貌,從頭部往管身延伸一定長(zhǎng)度截開(kāi)荒管,觀察內(nèi)壁開(kāi)裂情況。在荒管上取試樣,磨平后在SPECTROLAB M10型光電直讀光譜儀上檢測(cè)其化學(xué)成分。在裂紋處截取金相試樣進(jìn)行檢測(cè),主要進(jìn)行夾雜物的評(píng)級(jí),裂紋微觀形貌觀察以及組織變形情況的分析。取裂紋處有異物的試樣在掃描電鏡下用能譜做異物質(zhì)的化學(xué)成分分析。試樣制備、研磨、浸蝕、顯微組織檢驗(yàn)、顯微照相均參照GB/T13298-1991《金屬顯微組織檢驗(yàn)方法》進(jìn)行。
研究發(fā)現(xiàn),鋼中鐵素體含量高、穿管熱變形溫度低以及鉬頂頭的疲勞使用對(duì)310S不銹鋼管穿管開(kāi)裂都有影響。必須采取下列措施加以改進(jìn):
(1)對(duì)現(xiàn)有的管坯料,穿管前要盡量提高加熱溫度,延長(zhǎng)保溫時(shí)間,加快穿管速度,生產(chǎn)前要檢查鉬頂頭的使用狀態(tài);
(2)適當(dāng)優(yōu)化化學(xué)成分的配比,在不提高Ni含量的前提下,Cr元素按照標(biāo)準(zhǔn)的下限控制,Mo元素的殘留量不能太高;
(3)由于310S不銹鋼管合金元素含量高,枝晶偏析嚴(yán)重,柱狀晶粗大,低熔點(diǎn)物質(zhì)和雜質(zhì)元素容易集中于晶間和鑄坯心部,在不完全排除夾雜物或夾渣影響的前提下要在冶煉、連鑄時(shí)通過(guò)提高鋼水潔凈度,降低澆注溫度,控制過(guò)熱度,采用電磁攪拌技術(shù),減小枝晶偏析,提高中心等軸晶比例,降低雜質(zhì)元素偏析引起的脆化傾向,提高鑄坯質(zhì)量,為后續(xù)熱加工提供優(yōu)質(zhì)坯料。
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