講解15CrMoG合金管的四點性能影響
15CrMoG合金管的性能影響:
一、淬透性能相同的15CrMoG高壓合金管調(diào)質(zhì)到相同硬度時,抗拉強度和屈服強度雖基本相同,但是脆性破壞傾向差別很大,低溫沖擊試驗尤為明顯。成分不同的15CrMoG高壓合金管調(diào)質(zhì)后硬度與疲勞限度的關(guān)系不同。硬度在35HRC以下時疲勞限度和硬度成直線關(guān)系,疲勞限度的波動范圍為130MPa。硬度超過35HRC時,疲勞限度的波動范圍變寬。如硬度為55HRC時,疲勞限度的波動范圍達380MPa。
二、各種成分的15CrMoG高壓合金管調(diào)質(zhì)到各種硬度值時,硬度值為400HB(抗拉強度約為1400MPa)時,屈強比值較不錯,約為0.9,淬火狀態(tài)的組織對屈強比有很大影響。
三、調(diào)整增加15CrMoG高壓合金管淬透性的合金元素的含量,可以相同的淬透性能,相同的抗拉強度和屈服強度。因此,在選擇合金元素時應(yīng)選擇擇擇增加淬透性能作用明顯而價格較低的元素,如硼、錳、鉻等。但是合金元素不同的15CrMoG高壓合金管要調(diào)質(zhì)到相同的硬度所采用的回火溫度各不相同,即各種鋼的抗回火性能不同。
四、淬透性能相同的15CrMoG高壓合金管調(diào)質(zhì)到相同硬度時,抗拉強度基本相同,硬度與抗拉強度大致成直線關(guān)系。
15CrMoG合金管的組織特點為:
一、組織需要母相,即在鋼管的元素中要含有發(fā)生組織的母相。
二、組織是一個過程,包括組織形變及組織擴散,隨著冷卻環(huán)境的改變,合金鋼管組織結(jié)構(gòu)可能有兩種變化方式,即有擴散和無擴散,在低溫環(huán)境里,無擴散決定著組織形變的過程;在高溫環(huán)境中,擴散決定著組織結(jié)構(gòu)的改變。
三、組織有兩個重要因素,即組織應(yīng)變和環(huán)境冷卻。例如在加熱環(huán)境或者冷卻環(huán)境中,合金鋼管的組織會隨著溫度的改變而逐漸改變,能量狀態(tài)由低轉(zhuǎn)變?yōu)楦?。另外,查看鋼管現(xiàn)貨可以知道,在合金鋼管中,少量介質(zhì)含有優(yōu)良的密度。因此,在調(diào)整鋼管的結(jié)構(gòu)性能時,要時刻注意合金鋼管的組織性能。
15CrMoG合金管的厚度增加,散熱加快,焊接接頭的散熱速度加快,冷裂傾向增加。T形接頭和搭接接頭比對接接頭散熱方向增加,焊接區(qū)的冷卻速度加快,容易產(chǎn)生淬硬組織。采用預(yù)熱,即提升母材開始焊接時的溫度,可降低焊接區(qū)的冷卻速度。同樣,提升合金管焊道間或焊層間的溫度,或采取延緩冷卻的后熱措施,也可降低焊接區(qū)的冷卻速度。采取提升焊接熱輸入,也能明顯降低接頭冷卻速度。但焊接熱輸入增大,會明顯增大焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)晶粒尺寸,反而會延緩奧氏體相變,增加淬硬傾向。同時,焊接熱影響區(qū)晶粒粗化,本身會降低其塑性和韌性,增加其冷裂敏感性。這樣,焊縫和熱影響區(qū)硬度越高,焊接性越差。焊接時,母材已由設(shè)計者選定。若要焊接性,需要改變組織種類及其百分比。通過控制冷卻速度,改變焊接區(qū)的組織種類和硬度,降低冷裂紋的可能性。
有一些15CrMoG合金管,在凝固過程中體積不但不收縮,反而膨脹,如某些Ga合金,Bi-Sb合金,故凝固收縮率為負值。固態(tài)收縮合金的固態(tài)收縮指合金從固相線溫度冷卻到室溫時的收縮,表現(xiàn)為三維尺寸的縮小,即三個方向的收縮。對于金屬和共晶合金,線收縮是在金屬全部凝固以后開始的。
對于具有相應(yīng)結(jié)晶溫度范圍的合金,當液態(tài)金屬的溫度稍低于液相線溫度時,便開始結(jié)晶,但是,由于枝晶還比較少,不能形成連續(xù)的骨架,仍表現(xiàn)為液態(tài)收縮性質(zhì)。當溫度繼續(xù)下降,枝晶數(shù)量增多,彼此相連構(gòu)成連續(xù)的骨架,合金則開始表現(xiàn)為固態(tài)的性質(zhì),即開始線收縮。對于有結(jié)晶溫度范圍的合金,其線收縮不是從全部凝固以后才開始,而是在結(jié)晶溫度范圍中的某一溫度開始,這對于鑄件中熱裂的形成機理是個很重要的概念。
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