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大直径厚壁不锈钢管退火(正火)后的不良组织是退火缺陷

来源:不锈钢管编辑 发布时间:2020-05-31 次浏览

在厚壁不锈钢管退火(正火)生产过程中,如果操作不当,厚壁不锈钢管会产生各种不良组织,成为退火(正火)缺陷。常见的缺陷有:

1.硬质材料

为了便于不锈钢管的加工,需要退火厚壁不锈钢管的硬度范围。如果硬度太高,无法加工,则需要修理。厚壁不锈钢管产生硬质材料的原因可以从显微组织中看出,如索氏体、屈氏体或伴有贝氏体或马氏体。这些组织的出现往往是由于厚壁不锈钢管的加热温度过高、冷却速度过快、等温温度过低、时间过短,导致过冷奥氏体转变温度过低或不完全。根据大直径厚壁不锈钢管材质硬的原因和厚壁管的组织转变特点,采取了有效的再退火措施(如等温退火、低温退火、球化退火等)。)以获得所需的微观结构和硬度。

2.又黑又脆

退火后,大直径厚壁不锈钢管应具有较低的硬度和较高的塑性。然而,有时人们发现,尽管不锈钢管的硬度很低,但它们在折叠时会变脆并断裂,很像灰铸铁,断口呈灰黑色,因此被称为“黑色脆性”。金相检验表明,这种大直径厚壁不锈钢管中的一些渗碳体已经转化为石墨如图3-27。

这种现象的原因主要是由于退火温度高、保温时间长、冷却慢、硅含量高、锰含量低和微量杂质(如铝)促进了大直径不锈钢厚壁管的石墨化。黑色且易碎的厚壁管出现,无法修复。

3.格罗斯魏氏组织

如第三节所述,大口径不锈钢厚壁管中的轻微魏氏结构不会降低不锈钢管的机械性能,也不被视为缺陷结构。然而,当大直径厚壁不锈钢管出现粗魏氏组织时,不锈钢管的力学性能将会降低,因此必须对其进行改进。由于粗大的奥氏体晶粒是形成魏氏组织的必要条件,适当的冷却速度是充分条件,除了在铸造和锻造状态下容易产生魏氏组织外,如果退火和正火的加热温度过高且冷却速度合适,也可能产生魏氏组织。

为了消除魏氏组织,不锈钢管厂可以采用略高于Ac3的加热温度来溶解铁素体而不使奥氏体晶粒变粗,然后根据钢的化学成分采用更快或更慢的冷却速度。对于严重的低碳钢魏氏结构,可以通过两次正火来消除。第一正火温度较高,第二正火温度较低,不仅可以消除厚壁管的魏氏组织,还可以细化厚壁管的晶粒。

4.网状组织

当先共析铁素体或渗碳体分布在网络中时不锈钢换热管,大直径厚壁管的力学性能会降低。特别是网状碳化物在随后的淬火过程中难以消除,必须严格控制。例如,根据冶金部标准,大直径厚壁管分为5个等级,一般合格1 ~ 3个等级。

在退火和正火过程中,304不锈钢无缝管大直径厚壁钢管网状结构主要是由于加热温度高、冷却速度慢造成的。大直径厚壁不锈钢管如采用碳化物呈半网,不完全封闭网或完全封闭网,应在高温下加热使所有碳化物溶解为奥氏体,大直径厚壁不锈钢管冷却后应采用快速冷却方法抑制游离碳化物的析出。



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