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大口徑厚壁鋼管
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含碳量高的大口徑厚壁鋼管為什么容易斷裂? |
發(fā)布者:聊城寬達(dá)鋼管有限公司 發(fā)布時間:2020-1-25 15:00 Saturday 閱讀:649次 【字體:大 中 小】 |
含碳量高的棒材發(fā)生過很多次斷裂,如45#鋼做的軸,使用不太長的時間就發(fā)生斷裂。從斷裂后部件上取樣,進(jìn)行金相分析,往往找不到產(chǎn)生的原因,即算牽強(qiáng)附會找到了一些原因,也不是實(shí)際的原因。為了確保更高的強(qiáng)度,還必須在鋼中添加碳,隨之就會析出鐵碳化物。從電化學(xué)的觀點(diǎn)來看,鐵碳化物發(fā)揮了陰極作用,加快了基體周邊的陽極溶解反應(yīng)。在顯微組織內(nèi)的鐵碳化物體積分?jǐn)?shù)的增大還歸因于碳化物的低氫超電壓特性。大口徑厚壁鋼管表面易于產(chǎn)生并吸附氫,氫原子向大口徑厚壁鋼管內(nèi)部滲入的同時,氫的體積分?jǐn)?shù)就可能會增加,最終使得材料的抗氫脆性能顯著降低。由于碳含量與氫溶解度成正比關(guān)系,作為氫原子陷阱的碳化物,體積分?jǐn)?shù)越大,大口徑厚壁鋼管內(nèi)部的氫擴(kuò)散系數(shù)越小,氫溶解度增大,氫溶解度也包含了有關(guān)擴(kuò)散性氫的信息,因而氫脆敏感性最高。隨著碳含量的增加,氫原子的擴(kuò)散系數(shù)減小,表面氫濃度增大,這是因?yàn)榇罂趶胶癖阡摴鼙砻娴臍涑妷合陆邓隆L己康脑龃?,大口徑厚壁鋼管?nèi)部就會析出碳化物,在電化學(xué)腐蝕反應(yīng)的作用下,氫脆可能性就會增大,為了確保鋼具備優(yōu)秀的耐腐蝕性和抗氫脆性,對碳化物的析出和體積分?jǐn)?shù)的控制進(jìn)行是有效的控制方法。一般針對應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象或氫脆現(xiàn)象導(dǎo)致的表面局部腐蝕反應(yīng),通過熱處理除去殘余應(yīng)力,增大氫陷阱效率等方面開展。要想開發(fā)兼具優(yōu)秀耐腐蝕性和抗氫脆性的超高強(qiáng)汽車用鋼,也自然并非易事。隨著碳含量的增大,氫還原速率增大,而氫擴(kuò)散速率顯著降低。使用中碳或高碳鋼做零部件或傳動軸等,技術(shù)關(guān)鍵就是對顯微組織中的碳化物組分進(jìn)行有效控制。
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