2520不銹鋼圓鋼規(guī)格齊全固溶退火,裂紋方向雖然較混亂,但無論在爐壁還是在測(cè)溫接管上,其大致趨向都是與附近環(huán)焊縫方向平行,或者說與拉伸的大應(yīng)力方向垂直,c.有的裂紋并未出現(xiàn)在生產(chǎn)運(yùn)行中,而是出現(xiàn)在停車檢修中,這可認(rèn)為是由于微觀裂紋已擴(kuò)展到某個(gè)臨界值,在停車檢修時(shí)因敲擊爐壁掛料或?qū)t體進(jìn)行補(bǔ)焊時(shí),又產(chǎn)生新的拉應(yīng)力,從而使之以極快的速度造成脆性機(jī)械斷裂。因此,根據(jù)以上分析可以判斷,在爐體的焊縫附近產(chǎn)生的裂紋是由于應(yīng)力腐蝕破裂所致。
美國(guó)又生產(chǎn)出了Ni一cr一M。-Cu耐蝕合金,德國(guó)也生產(chǎn)了N卜15Cr一7Mo耐蝕合金。到70年末,各國(guó)生產(chǎn)的各種鑲墓耐蝕合金已達(dá)50多種,不過實(shí)際使用多、產(chǎn)量大的也只有Ni一Cu、Ni一Cr、Ni一Cr-Mo(W)、Ni一Cr一Mo一Cu和Ni一Fe一Cr、Ni一Fe一Cr一M。等10多種。中國(guó)也從50年始研制生產(chǎn)了鑲基耐蝕合金,現(xiàn)在也有1。多種牌號(hào)供應(yīng)各方面需要。 鑲與鐵配合能制成軟磁合金。這兩種金屬均是鐵磁性的,組成鎳墓軟磁合金能在低磁場(chǎng)下具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力。
就腐蝕環(huán)境來講,應(yīng)力腐蝕破裂不僅可以發(fā)生在各種電解質(zhì)溶液中,也可發(fā)生在高溫氣體中[5]。試驗(yàn)表明,在400℃左右的氟氣中,蒙耐爾合金會(huì)產(chǎn)生沿晶應(yīng)力腐蝕開裂,冷彎后的材料會(huì)出現(xiàn)沿晶斷裂[2],而爐體內(nèi)的氟氣環(huán)境對(duì)蒙耐爾合金來說是典型的易引起應(yīng)力腐蝕破裂的環(huán)境[5,6]。從受力上講,爐體某些部位存在拉應(yīng)力,其來源主要有:a.爐體加工時(shí),在冷彎及焊接過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,b.不同溫度區(qū)段因溫差產(chǎn)生的熱應(yīng)力,c.爐體采用懸掛式安裝,因爐體本身重量及其下部安裝的設(shè)備對(duì)其產(chǎn)生的拉應(yīng)力。
1、純鎳:N5、N02201、Ni201、2.4068、Ni99.0LC、N6、N7、N02200、Ni200、2.4066、Ni99.0 。
2、蒙乃爾(Monel):N04400、N05500、Monel K500、國(guó)標(biāo):67Ni30Cu。
3、因科洛伊合金:N08800、Incoloy800、N08810、Incoloy800H、N08811、Incoloy800HT、N08825、Incoloy825、N08020、N08028、N08031 、Alloy31、Alloy28合金、Alloy20合金、ZRJWXTG。
4、 因科奈爾合金:N07750、Inconel-X750合金、N07718、Inconel718合金、N06600、Inconel 600、N06601、Inconel601合金、N06690、Inconel690合金、Inconel600合金、N06600、N06625、Inconel625合金。
5、哈氏合金:Hastelloy B-2、Hastelloy B-3、Hastelloy C-276、Hastelloy C-22、Hastelloy C-2000、Hastelloy G-30。
在工業(yè)應(yīng)用中有對(duì)焊鋼管、高頸鋼管、鋼管蓋、盲板、以及板式鋼管。制造業(yè)中不銹鋼鋼管的使用量較大,特種鎳鋼管可以提高機(jī)械強(qiáng)度,不銹鋼鋼管中含有80%的鎳,該合金鋼管斷裂強(qiáng)度大,可以用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)鉁u輪機(jī)。精密鋼管的化學(xué)穩(wěn)定性高,是重有色金屬中耐蝕性的金屬之一,對(duì)苛性堿的抗蝕能力強(qiáng)。純鎳鋼管在50%的沸騰苛性鈉溶液中鎳每年的腐蝕速度25um,20年內(nèi)不會(huì)發(fā)生銹痕;
現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)表明,在物料進(jìn)口管對(duì)面向下約1 000mm處曾腐蝕穿孔,穿孔為一長(zhǎng)10mm狹縫,沿爐筒軸向分布,而以此為中心約300mm×300mm的區(qū)域內(nèi),平均腐蝕率為物料進(jìn)口管下部附近的2倍。正因?yàn)槿绱?在計(jì)算均勻腐蝕率時(shí),所采用數(shù)據(jù)均為物料進(jìn)口管下部附近的平均壁厚。1.2.3焊縫周圍腐蝕開裂在爐體350℃區(qū)段及其測(cè)溫接管的環(huán)焊縫附近多次出現(xiàn)裂紋。通過某一周期生產(chǎn)前后的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),該區(qū)域平均腐蝕率很小,同時(shí)該生產(chǎn)周期較短,未產(chǎn)生明顯的腐蝕。
顯然,此現(xiàn)象不能用均勻腐蝕來解釋。根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、計(jì)算,物料連同所配氮?dú)鈴奈锪线M(jìn)口管的流出速度為3.28 m/s,加上物料本身重力的作用而產(chǎn)生的下落速度,則物料到達(dá)對(duì)面爐壁時(shí)的合速度可達(dá)4.74m/s,如此高速的流體顯然會(huì)對(duì)爐體內(nèi)壁產(chǎn)生連續(xù)不斷的沖刷(磨損)腐蝕。根據(jù)磨損腐蝕理論[5],磨損腐蝕是由于腐蝕流體和金屬表面間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而引起金屬的加速破壞或腐蝕。大多數(shù)金屬和合金都會(huì)遭受磨損腐蝕,蒙耐爾合金亦是如此。
根據(jù)海洋環(huán)境條件、腐蝕特點(diǎn)和平均腐蝕率的不同,鋼結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境中可分為五大腐蝕區(qū):海洋大氣區(qū)、海水飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)和海泥區(qū),其中海水飛濺區(qū)對(duì)鋼構(gòu)件的腐蝕為嚴(yán)重[1-2].這是由于在飛濺區(qū)氧充分,氧的去極化作用促進(jìn)了鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕,同時(shí),浪花對(duì)保護(hù)膜的沖擊破壞也使腐蝕加速.對(duì)位于該部位的構(gòu)件的防腐一般采用加重防腐涂層及有機(jī)覆蓋層等措施,在某海上油田開發(fā)項(xiàng)目中,由于對(duì)導(dǎo)管架在海水飛濺區(qū)的腐蝕控制要求較為嚴(yán)格。
具有良好的物理性能和機(jī)械性能、耐蝕性能,在200-1090℃范圍內(nèi)能耐介質(zhì)的侵蝕,具有良好的高溫和低溫性能。同時(shí)鎳基高溫合金鋼管也是制造渦輪葉片、發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等受熱部件的主要零部件材料,鎳基合金鋼管是一種未來發(fā)展的重要材料;
合金的物理性能-密度8.14t/m3。
-熔化溫度范圍1370-1400℃。
-比熱440j/Kg.℃。
-居里溫度<-196℃。
-抗拉強(qiáng)度850MPa。
合金的機(jī)械性能-屈服強(qiáng)度350MPa。
伸長(zhǎng)率30%。
1973年美國(guó)加里福尼亞州伯克利勞倫斯實(shí)驗(yàn)所成功地實(shí)驗(yàn)了鑲欽諾熱機(jī)模型。雖然該熱機(jī)模型當(dāng)時(shí)只有0.5W的功率,但科學(xué)家興奮地預(yù)感到這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的深遠(yuǎn)意義。鎳欽諾是一種高效率的固態(tài)能量轉(zhuǎn)換器,截面IcmZ的合金棒,由于溫度變化能發(fā)出8500kg的力。而且這種合金可以反復(fù)彎曲不會(huì)疲勞。熱機(jī)就是靠鎳鐵諾U形帶在熱水和冷水中的伸縮來驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng),從而使熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。鎳鐵諾熱機(jī)在90℃的溫差下就可運(yùn)轉(zhuǎn),而且效率高,成本低,堅(jiān)固耐用。
擴(kuò)展位錯(cuò)很寬,在高溫?zé)嶙冃螘r(shí),變形產(chǎn)生的位錯(cuò)交滑移和刃位錯(cuò)的攀移均較難進(jìn)行,位錯(cuò)從結(jié)點(diǎn)和位錯(cuò)網(wǎng)中解脫出來,與異號(hào)位錯(cuò)相互抵消,使得高頸鋼管中的位錯(cuò)密度增加,材料變形的儲(chǔ)能變大,變形產(chǎn)生的軟化作用以動(dòng)態(tài)再結(jié)晶為主。同時(shí),隨著變形溫度升高,WN鋼管變形過程中,產(chǎn)生的熱震動(dòng)能不斷增加,對(duì)材料的軟化作用不斷變強(qiáng),因此,在同一應(yīng)變速率條件下,流變應(yīng)力隨變形溫度升高,且流變應(yīng)力峰值,隨變形溫度升高,向應(yīng)變量小的方向移動(dòng);
結(jié)蒙乃爾合金多孔材料是重要的金屬過濾材料之一,憑借其優(yōu)良的耐高溫抗腐蝕及良好的抗沖擊、可焊接等優(yōu)勢(shì)廣泛應(yīng)用于化工、核工業(yè)、石化等諸多領(lǐng)域。隨著蒙乃爾過濾材料應(yīng)用領(lǐng)域的拓展及使用環(huán)境越來越苛刻,其力學(xué)性能的研究顯得尤為重要。采用粉末冶金法制備20mm×25mm柱狀壓縮試件,利用MTS810對(duì)這些試件進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,采用準(zhǔn)靜態(tài)單一軸向的加載方式對(duì)試樣進(jìn)行壓縮性能的測(cè)試,并詳細(xì)分析了相同孔隙度下粒度對(duì)鎳合金多孔材料壓縮性能的影響。
通過對(duì)焊縫表面成型的觀察可知,對(duì)于蒙乃爾合金而言,使用活性化焊劑后,熔寬沒有得到明顯改變,僅使熔池中心形成5mm陽極斑點(diǎn),由于陽極斑點(diǎn)收縮效應(yīng)、液態(tài)熔池表面張力和電弧力等因素共同作用使熔深增加[3]。圖5中HAZ晶粒粗化的傾向主要發(fā)生在試板底部,可見電弧熱被有效地傳輸?shù)皆嚢灞趁?但在背面穿透時(shí),因?yàn)楹缚p上表面過熱而使HAZ的半熔化區(qū)域迅速擴(kuò)大(見圖5b))。從Cu-Ni合金相圖分析可知,Monel 400合金熔化時(shí)有較寬的液固共存區(qū),這一方面會(huì)增加熔池周邊液體粘度,阻礙陽極斑點(diǎn)的穿透能力。