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讲解15CrMoG合金管的四点性能影响

2022-09-12 03:10:34
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15CrMoG合金管的性能影响:

一、淬透性能相同的15CrMoG高压合金管调质到相同硬度时,抗拉强度和屈服强度虽基本相同,但是脆性破坏倾向差别很大,低温冲击试验尤为明显。成分不同的15CrMoG高压合金管调质后硬度与疲劳限度的关系不同。硬度在35HRC以下时疲劳限度和硬度成直线关系,疲劳限度的波动范围为130MPa。硬度超过35HRC时,疲劳限度的波动范围变宽。如硬度为55HRC时,疲劳限度的波动范围达380MPa。

二、各种成分的15CrMoG高压合金管调质到各种硬度值时,硬度值为400HB(抗拉强度约为1400MPa)时,屈强比值较不错,约为0.9,淬火状态的组织对屈强比有很大影响。

三、调整增加15CrMoG高压合金管淬透性的合金元素的含量,可以相同的淬透性能,相同的抗拉强度和屈服强度。因此,在选择合金元素时应选择择择增加淬透性能作用明显而价格较低的元素,如硼、锰、铬等。但是合金元素不同的15CrMoG高压合金管要调质到相同的硬度所采用的回火温度各不相同,即各种钢的抗回火性能不同。

四、淬透性能相同的15CrMoG高压合金管调质到相同硬度时,抗拉强度基本相同,硬度与抗拉强度大致成直线关系。

15CrMoG合金管的组织特点为:

一、组织需要母相,即在钢管的元素中要含有发生组织的母相。

二、组织是一个过程,包括组织形变及组织扩散,随着冷却环境的改变,合金钢管组织结构可能有两种变化方式,即有扩散和无扩散,在低温环境里,无扩散决定着组织形变的过程;在高温环境中,扩散决定着组织结构的改变。

三、组织有两个重要因素,即组织应变和环境冷却。例如在加热环境或者冷却环境中,合金钢管的组织会随着温度的改变而逐渐改变,能量状态由低转变为高。另外,查看钢管现货可以知道,在合金钢管中,少量介质含有优良的密度。因此,在调整钢管的结构性能时,要时刻注意合金钢管的组织性能。

15CrMoG合金管的厚度增加,散热加快,焊接接头的散热速度加快,冷裂倾向增加。T形接头和搭接接头比对接接头散热方向增加,焊接区的冷却速度加快,容易产生淬硬组织。采用预热,即提升母材开始焊接时的温度,可降低焊接区的冷却速度。同样,提升合金管焊道间或焊层间的温度,或采取延缓冷却的后热措施,也可降低焊接区的冷却速度。采取提升焊接热输入,也能明显降低接头冷却速度。但焊接热输入增大,会明显增大焊接热影响区粗晶区晶粒尺寸,反而会延缓奥氏体相变,增加淬硬倾向。同时,焊接热影响区晶粒粗化,本身会降低其塑性和韧性,增加其冷裂敏感性。这样,焊缝和热影响区硬度越高,焊接性越差。焊接时,母材已由设计者选定。若要焊接性,需要改变组织种类及其百分比。通过控制冷却速度,改变焊接区的组织种类和硬度,降低冷裂纹的可能性。

有一些15CrMoG合金管,在凝固过程中体积不但不收缩,反而膨胀,如某些Ga合金,Bi-Sb合金,故凝固收缩率为负值。固态收缩合金的固态收缩指合金从固相线温度冷却到室温时的收缩,表现为三维尺寸的缩小,即三个方向的收缩。对于金属和共晶合金,线收缩是在金属全部凝固以后开始的。

对于具有相应结晶温度范围的合金,当液态金属的温度稍低于液相线温度时,便开始结晶,但是,由于枝晶还比较少,不能形成连续的骨架,仍表现为液态收缩性质。当温度继续下降,枝晶数量增多,彼此相连构成连续的骨架,合金则开始表现为固态的性质,即开始线收缩。对于有结晶温度范围的合金,其线收缩不是从全部凝固以后才开始,而是在结晶温度范围中的某一温度开始,这对于铸件中热裂的形成机理是个很重要的概念。



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