雙螺栓管夾用金屬材料碳化物相粗化及相結(jié)構(gòu)改變
雙螺栓管夾用鋼中的碳化物相與基體金屬的性能有很大差異,在長(zhǎng)期高溫下使用中,碳化物有明顯的選擇性析出傾向,在隨后的變化過(guò)程中,碳化物顆粒尺寸不斷增大,稱為粗化現(xiàn)象。
碳化物的粗化會(huì)導(dǎo)致材料的逐漸軟化,是造成雙螺栓管夾用金屬材料長(zhǎng)期服役后強(qiáng)度(包括持久強(qiáng)度)下降的主要原因。
另外,碳化物相的晶界聚集與粗化,也是導(dǎo)致蠕變孔洞形核的重要原因之一。
故而研究碳化物粗化規(guī)律,可用來(lái)揭示材料老化的基本規(guī)律。
在高溫環(huán)境下長(zhǎng)期使用中,碳化物相的結(jié)構(gòu)形式也發(fā)生一系列變化,即由簡(jiǎn)單的M3C類碳化物逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)雜結(jié)構(gòu)的M23C6、M6C等碳化物相,相結(jié)構(gòu)的變化是描述雙螺栓管夾用材料老化的另一重要 征。
一般情況下,M6C相在使用溫度很高時(shí)將大量析出,當(dāng)運(yùn)行溫度正常時(shí),表現(xiàn)為M23C6相的逐漸增多,而M6C相的增加趨勢(shì)不明顯。
研究表明,M6C相的增多對(duì)雙螺栓管夾用材料長(zhǎng)期使用后的塑性下降有直接影響。
同時(shí),M6C相的大量出現(xiàn),對(duì)雙螺栓管夾用材料的韌性影響也 明顯。這類復(fù)雜結(jié)構(gòu)碳化物的大量增加,將明顯增加材料的高溫蠕變脆性和提高材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度(FATT),為裂紋的形核提供條件,是造成長(zhǎng)時(shí)加熱脆化的主要原因。
另外,復(fù)雜結(jié)構(gòu)碳化物的合金含量均較高,而相對(duì)合金含量較低的碳化物相(如M2C、M3C)的粗化和相含量減少則將明顯降低基體強(qiáng)化作用,這些都是導(dǎo)致雙螺栓管夾用材料軟化的因素,促使蠕變強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度的下降。
碳化物相結(jié)構(gòu)的變化反映了雙螺栓管夾用材料老化和性能劣化的程度,但對(duì)這些老化 征參數(shù)的研究還有待深入。
滄州力瑞管道設(shè)備有限公司 雙螺栓管夾