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不鏽鋼斷裂的原因

日期:2025-05-08 07:04
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摘要:<div> 不鏽鋼斷裂的原因 </div> <div> 不鏽鋼主要由鐵-鉻、鐵-鉻-鎳合金和其它改善力學性能與抗蝕能力的元素組成。不鏽鋼防蝕是因為在金屬表麵生成了可防止進一步氧化的鉻氧化物—不可滲透層。 </div> <div> 因此,不鏽鋼在氧化氣氛中能防止腐蝕並使鉻氧化物層得到強化。但在還原氣氛中,鉻氧化層受到損害??刮g性隨著鉻、鎳含量增加而增加。鎳可**提升鐵的鈍化性。 </div> <div> 增加碳是為了改善力學性能和保證奧氏體不鏽鋼性能的穩(wěn)定。一般說來,不鏽鋼利用顯微組織進行分類。 </div> <div> 馬氏體不鏽鋼。屬於鐵-鉻合金,可進行奧氏體化和後序熱處理生成馬氏體。通常含鉻12%,含碳0.15%。 </div> <div> 鐵素體不鏽鋼。含鉻約14%~18%,碳0.12%。因為鉻是鐵素體的穩(wěn)定劑,奧氏體相被超過13%的鉻徹底抑製,因而是完全的鐵素體相。 </div> <div> 奧氏體不鏽鋼。鎳是奧氏體的強穩(wěn)定劑,因此,在室溫、低於室溫或高溫狀態(tài)下,鎳含量為8%,鉻含量為18%(300型)能使奧氏體相非常穩(wěn)定。奧氏體不鏽鋼類似於鐵素體型,不能通過馬氏體轉變而硬化。 </div> <div> 鐵素體和馬氏體不鏽鋼特征,如晶粒尺寸等與同級彆的其它鐵素體鋼和馬氏體鋼相似。 </div> <div> 奧氏體不鏽係FCC結構,在冷凍溫度下都不可能解理斷裂。大型件冷軋80%後,310型不鏽鋼有極高的屈服強度和缺口敏感性,甚至在溫度低至-253℃還具有1.0的缺口敏感性比。因此,可用於導彈係統(tǒng)的液氫貯存箱。相似的301型不鏽鋼可用於溫度低至183℃的液氧貯存箱。但在這些溫度以下是不穩(wěn)定的,如發(fā)生任何塑性變形,不穩(wěn)定的奧氏體都會變成脆性的非回火馬氏體。絕大多數(shù)奧氏體鋼用於防腐環(huán)境,被加熱至500~900℃溫度範圍,鉻碳化物會沉澱在奧氏體晶界,結果使晶界附近範圍內(nèi)的鉻層被完全耗儘。該部位非常容易受到腐蝕和局部腐蝕,如果存在應力,還可導致晶脆性斷裂。 </div> <div> 為了減輕上述危害,可加入少量性能強於鉻碳化物的元素,例如鈦或鈮,與碳形成合金碳化物,防止鉻被耗儘和隨之而致的應力腐蝕裂紋。常稱這種處理為“穩(wěn)定化處理”。 </div> <div> 奧氏體不鏽鋼也常用於高溫,如壓力容器,防止和滿足抗腐蝕和抗蠕變。某些鋼種因為在焊後熱處理和高溫環(huán)境下對熱影響區(qū)及其附近的裂紋十分敏感。所以,當焊接再加熱時,受高溫作用,鈮或鈦碳化物會在晶粒內(nèi)和晶界沉澱,導致裂紋產(chǎn)生而影響使用壽命,這必須給予高度重視。 </div> <div> <br /> </div>
不鏽鋼斷裂的原因
不鏽鋼主要由鐵-鉻、鐵-鉻-鎳合金和其它改善力學性能與抗蝕能力的元素組成。不鏽鋼防蝕是因為在金屬表麵生成了可防止進一步氧化的鉻氧化物—不可滲透層。
因此,不鏽鋼在氧化氣氛中能防止腐蝕並使鉻氧化物層得到強化。但在還原氣氛中,鉻氧化層受到損害??刮g性隨著鉻、鎳含量增加而增加。鎳可**提升鐵的鈍化性。
增加碳是為了改善力學性能和保證奧氏體不鏽鋼性能的穩(wěn)定。一般說來,不鏽鋼利用顯微組織進行分類。
馬氏體不鏽鋼。屬於鐵-鉻合金,可進行奧氏體化和後序熱處理生成馬氏體。通常含鉻12%,含碳0.15%。
鐵素體不鏽鋼。含鉻約14%~18%,碳0.12%。因為鉻是鐵素體的穩(wěn)定劑,奧氏體相被超過13%的鉻徹底抑製,因而是完全的鐵素體相。
奧氏體不鏽鋼。鎳是奧氏體的強穩(wěn)定劑,因此,在室溫、低於室溫或高溫狀態(tài)下,鎳含量為8%,鉻含量為18%(300型)能使奧氏體相非常穩(wěn)定。奧氏體不鏽鋼類似於鐵素體型,不能通過馬氏體轉變而硬化。
鐵素體和馬氏體不鏽鋼特征,如晶粒尺寸等與同級彆的其它鐵素體鋼和馬氏體鋼相似。
奧氏體不鏽係FCC結構,在冷凍溫度下都不可能解理斷裂。大型件冷軋80%後,310型不鏽鋼有極高的屈服強度和缺口敏感性,甚至在溫度低至-253℃還具有1.0的缺口敏感性比。因此,可用於導彈係統(tǒng)的液氫貯存箱。相似的301型不鏽鋼可用於溫度低至183℃的液氧貯存箱。但在這些溫度以下是不穩(wěn)定的,如發(fā)生任何塑性變形,不穩(wěn)定的奧氏體都會變成脆性的非回火馬氏體。絕大多數(shù)奧氏體鋼用於防腐環(huán)境,被加熱至500~900℃溫度範圍,鉻碳化物會沉澱在奧氏體晶界,結果使晶界附近範圍內(nèi)的鉻層被完全耗儘。該部位非常容易受到腐蝕和局部腐蝕,如果存在應力,還可導致晶脆性斷裂。
為了減輕上述危害,可加入少量性能強於鉻碳化物的元素,例如鈦或鈮,與碳形成合金碳化物,防止鉻被耗儘和隨之而致的應力腐蝕裂紋。常稱這種處理為“穩(wěn)定化處理”。
奧氏體不鏽鋼也常用於高溫,如壓力容器,防止和滿足抗腐蝕和抗蠕變。某些鋼種因為在焊後熱處理和高溫環(huán)境下對熱影響區(qū)及其附近的裂紋十分敏感。所以,當焊接再加熱時,受高溫作用,鈮或鈦碳化物會在晶粒內(nèi)和晶界沉澱,導致裂紋產(chǎn)生而影響使用壽命,這必須給予高度重視。

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