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厚壁钢管高温回火脆性的本质

作者:山东金昊钢管有限公司   时间:2021/11/6 11:13:28  来源:http://www.jzwfg.cn

  厚壁钢管高温回火脆性的本质

  厚壁钢管的高温回火脆性的本质,普遍认为是磷(P)、锡、锑(Antimony)、砷等杂质元素在原奥氏体晶界偏聚,导致晶界脆化的结果。GB5310主要用来制造高压及其以上压力的蒸汽锅炉管道等用的优质碳素结构钢、合金结构钢和不锈耐热钢厚壁钢管。而锰(manganese)、镍(Ni)、铬(Chromium)等合金元素与上述杂质元素在晶界发生共偏聚,促进杂质元素的富集而加剧脆化。而钼(molybdenum)则相反,与磷等杂质元素有强的相互作用(role),可使在晶内产生沉淀(precipitation)相并阻碍磷的晶界偏聚,可减轻高温回火脆性稀土元素也有与钼类似的作用。钛(Ti)更有效地促进磷等杂质元素在晶内沉淀,从而减弱杂质元素的晶界偏聚减缓(down)了高温回火脆性。

  降低(reduce)厚壁钢管高温(high temperature)回火脆性的措施(指针对问题的解决办法)有:

  1、在高温(high temperature)回火后用油冷或水快速冷却(cooling)以抑制杂质元素在晶界偏聚;

  2、采用含钼(molybdenum)厚壁钢管种,当钢中钼含量增加到0.7%时,则高温(high temperature)回火脆化倾向大大降低(reduce),超过此限20#精密(precise)钢管中形成富钼的特殊碳化物(carbide),基体中钼含量降低,厚壁钢管的脆化倾向反而增加;

  3、降低20#精密(precise)钢管中杂质元素的含量;

  4、长期在高温(high temperature)回火脆化区工作(job)的部件(assembly unit),单加钼(molybdenum)也难以防止(fáng zhǐ)脆化,只有降低(reduce)20#精密(precise)钢管中杂质元素含量,提高厚壁钢管的纯净度,并辅之以铝(Al)和稀土元素的复合合金化,才能有效地防止高温回火脆性。厚壁钢管具有中空截面,大量用作输送流体的管道,如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比,在抗弯抗扭强度相同时,重量较轻,是一种经济截面钢材。20G高压锅炉管采用的锅炉受压元件用钢,一般在39公斤以下的锅炉应用,为了在较高压力下使用,往往都把受热面管设计的很厚。为了减少热阻和节省钢材,保证较高或高压锅炉用钢的安全性,同时也为了降低用钢量,普遍采用的是16MnG。同时也有添加稀土、镁等金属和非金属材料的特殊钢材。这样会提高锅炉用钢的性能,减少钢材的耗量,同时也降低了热阻。