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厚壁不銹鋼管奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其影響因素

    厚壁不銹鋼管小晶粒向大晶粒演變,這是一個(gè)能量降低的過(guò)程,小晶粒晶界多,而晶界是高能地區(qū),晶粒長(zhǎng)大后,晶界總面積減少,體系的能量降低。所以不銹鋼厚壁管在高溫下奧氏體晶粒長(zhǎng)大是一個(gè)自發(fā)過(guò)程。

    厚壁不銹鋼管奧氏體晶粒的長(zhǎng)大基本上是一個(gè)晶界移動(dòng)的過(guò)程,所以,一切影響厚壁管奧氏體晶界移動(dòng)的因素,都能影響奧氏體晶粒的長(zhǎng)大。

    厚壁不銹鋼管奧氏體化溫度越高,晶粒長(zhǎng)大越明顯,當(dāng)晶粒長(zhǎng)大到一定程度后,即使繼續(xù)延長(zhǎng)保溫時(shí)間,奧氏體晶粒不會(huì)再有明顯的長(zhǎng)大,如圖1-14所示。厚壁管奧氏體晶粒大小與以后的冷卻速度無(wú)關(guān)。

    隨著厚壁不銹鋼管中碳濃度增加,奧氏體晶粒的長(zhǎng)大傾向也增大,但是當(dāng)碳的含量超過(guò)某一限度時(shí),奧氏體晶粒反而細(xì)小,例如不銹鋼厚壁管加熱900時(shí)含碳量以1.2%為限,這是因?yàn)殡S著碳含量的增加,厚壁管中碳及鐵原子在奧氏體中的擴(kuò)散速度增大,因此加速了晶粒的長(zhǎng)大;但是碳濃度超過(guò)上述含量后,出現(xiàn)未溶滲碳體,滲碳體可以阻止晶界的推移,所以高粒反而長(zhǎng)得慢,奧氏體實(shí)際晶粒較小。

    不銹鋼厚壁管中加入合金元素,也影響奧氏體晶粒長(zhǎng)大。一般認(rèn)為,凡是產(chǎn)生穩(wěn)定碳化物的元素(如鈦、釩、鉭、鈮、鋯及鎢、鉬、鉻),產(chǎn)生不溶于奧氏體的氧化物及氮化物的元素(如鋁),促進(jìn)石墨化的元素(如硅、鎳、鈷)以及在結(jié)構(gòu)上自由存在的元素(如銅),都會(huì)阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大。而錳、磷則有加速奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向。鋁是目前工業(yè)生產(chǎn)厚壁管中,廣泛用來(lái)控制奧氏體晶粒度的元素,用鋁脫氧的厚壁不銹鋼管中存在著高熔點(diǎn)的彌散的AIN質(zhì)點(diǎn),阻礙奧氏體晶界的移動(dòng), 從而細(xì)化了晶粒。一般鋼中殘余鋁含量約0.020.04%可以獲得本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。

    總之,合金元素對(duì)厚壁不銹鋼管奧氏體晶粒長(zhǎng)大作用,一般可分為:

    強(qiáng)烈阻止晶粒長(zhǎng)大的元素有Al、Ti、Zr.V;

    能夠阻止晶粒長(zhǎng)大的元素有W- Mo、Cr;

    阻止晶粒長(zhǎng)大作用較弱的元素有Si、Ni. Cu,

    促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的元素有Mn(指高碳情況),P、a(指溶入奧氏體厚壁鋼管中的情況下)。

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文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無(wú)縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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