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影响不锈钢锅炉钢管强度的因素

2021-09-13 09:37:45

爬行是锅炉钢管,特别是高参数不锈钢锅炉钢管必然会遇到的问题,所以锅炉工作者应该知道爬行相关的实用问题。影响蠕变的因素是实际工作中经常遇到的问题。

蠕变是一种非常敏感的钢材特性,受到很多因素的影响,而且这些因素对蠕变的影响程度远远大于对一般常温机械性能的影响。例如,在常温条件下,机械性能大致相同的不锈钢锅炉管在高温强度方面可能有很大差异。此外,提高高温强度的方法也与提高常温强度的方法相同。

以下是影响蠕变的各种因素的简要介绍。需要注意的是,每一个因素往往都是相互关联的,比如冶炼方法、热处理、金属组织、组织稳定性等,都是很大程度上相互关联的。

一、学习,学习。

化学成分是影响蠕变的重要因素。

讨论化学要素的影响,应注意哪些材质的不锈钢锅炉管、多少含量、哪些温度条件的影响,总结影响可能导致错误的结论。

钼(Mo)、钨(W)、铬(Cr)等合金要素可以提高各种锅炉不锈钢管的抗蠕变能力。这些要素的共同特征是与碳的结合能力强:形成的小而坚固的碳分布在晶间和晶粒内部,像楔子一样阻碍不锈钢锅炉管的变形,可以提高高温强度和常温强度。

在上述元素中,效果最大的是铝,在各国耐热锅炉不锈钢管中几乎都含有钼。含量越高效果越好,但在约1.5%以上时效果的提高并不显着。另外,铝是贵重的要素,其含量在我国锅炉不锈钢管中一般不超过1%。

铭在提高抗蠕变能力方面,作用小于钼:含量超过1.5%时效果减弱,见图3-13。耐热钢加铬的主要目的是提高抗氧化能力。铬是目前我国不足的要素,尽量少用。

钨对提高抗蠕变能力的效果也不如钼。在国外:像美国、苏联这样,钨的产量很少,为了提高珠光锅炉不锈钢管的爬行能力,只在个别的奥氏体钢中加入一点,进一步提高热强度。我国钨储量丰富,部分国产新品牌耐热钢含钨。无铬8号、钢102含有少量钨。

钒对提高抗蠕变能力的作用与钼接近。但是,存在最佳含量区间:图3-14显示,12CrMo钢的最佳含量约为0.3%。我国大部分锅炉热强钢包括在内,一般在0.3%左右。

Nb、钛和碳结合能力强,能有效提高抗蠕变能力。但是,由于稀有,一般不仅仅是为了这个而使用,为了其他的目的加入铌和钛,热强度也提高了。

锰(Mn)、镍(Ni)含量少时,对蠕变的影响不大,但含量多,形成奥氏体钢时,锰铬奥氏体钢、镍铬奥氏体钢等,由于再结晶温度上升,抗蠕变能力显着提高。国外600℃以上的高温锅炉热强钢一般是含镍多的奥氏体钢。我国目前缺乏镍,大力发展含锰奥氏体钢。

硅(Si)对抗蠕变能力不起作用,在锅炉耐热钢中,硅用于提高抗氧化能力。

硼(B)极少量加入低合金、高合金锅炉耐热钢,可有效提高热强度,近十多年来应用于国内外。

二、冶炼,。

钢的冶炼方法对蠕变能力的影响很大。化学成分和热处理方式相同,冶炼方法不同的不锈钢锅炉管具有相似的常温机械性能,但耐蠕变性可能大不相同。

总体情况如下:

1、沸腾钢的热强度比镇静钢差

    2、电炉钢比平炉钢好得多;

    3、高周波电炉钢比电弧电炉钢好。由图3-15可见,冶炼方法不同,热强性相差竟达50~100%。

    钢锭尺寸对热强性也有影响,小钢锭比大钢锭好。

    上述情况可能与晶界处存在的偏析物、杂质、孔穴等有关。在常温条件下,钢的强度取决于晶粒本身的强度,因此晶界缺陷的影响不大,与冶炼方法的关系不如高温。


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