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不锈钢厚壁管贝氏体形成的动力学特点

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-04-15  浏览次数:0 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网编辑部获悉:不锈钢厚壁管的氧化是由氧、二氧化碳和水蒸气等氧化成分引起的,如果同?#36125;?#22312;So2气体,氧化会更激烈。如

中华不锈钢网编辑部获悉:不锈钢厚壁管的氧化是由氧、二氧化碳和水蒸气等氧化成分引起的,如果同?#36125;?#22312;So2气体,氧化会更激烈。如图4.3所示,不锈钢厚壁管产生氧化膜是通过铁离子向氧化膜内扩散,并和表面附近的氧离子相结合进行的。在一定温度下,随着时间增长,氧化按抛物线形式进行。 随着温度升高,氧化的量按指数函数关系增加。
  
  脱碳是伴随氧化而产生的,但在氢与氨裂解气等还原性气氛中也发生脱碳。此时,不锈钢厚壁管的表面未发生氧化而保持光亮状态,却由于气氛中氢的作用引起了脱碳。即是说,氢对不锈钢厚壁管是强烈的还原性气体,同时又是弱的脱碳性气体。如果其中同?#36125;?#22312;微量水蒸气,会显著增加氢的脱碳作用。
  
  由于不锈钢厚壁管贝氏体转变是铁原子无扩散的同素异构转变和碳原子扩散并析出碳化物这两个基本过程的综合。随着相变温度的降低,相变自由能差的增大将促进相变的发生,但碳原子扩散速度又随相变温度的降低而减慢。因此贝氏体相变速度将由相变自由能差和碳的扩散速?#26085;?#20004;方面因素所控制。
  
  关于不锈钢管贝氏体C曲线和连续转变曲线的类型已在第二章讨论。这里仅就贝氏体转变动力学的特点分述如下:
  
  1)等温转变在开始阶段,贝氏体的形成速度较小,继而迅速增大,在贝氏体转变量的一定?#27573;?#20869;,趋于定值,随后渐次变小。
  
  2)许多不锈钢厚壁管?#20998;?#30340;?#24418;?#36716;变可以进行完全,例如碳钢、低碳和中碳锰钢、中碳硅锰钢等。但也有好多钢种的?#24418;?#36716;变不能进行?#38477;祝?#21363;相变发展到一定程度后会自行地停顿下来,出现相变的自制现象,这时部分奥氏体不转变而残存下来,目前对这种现象还没有圆满的解?#20572;?#19981;过在制定工?#23637;?#31243;时务必加以考虑。不同钢种的自制现象的反映不一样。?#34892;?#38050;种在整个相变温区皆存在相变的自制,如30CrMnSi就是如此;?#34892;?#38050;只在较高温度的恒温时出现,如中碳铬钢(0.54%C,3%Cr)等;也有仅在?#31995;?#28201;度实行等温才有所显示,如0.8%C,1.0% Mn钢等。
  
  3)不锈钢厚壁管贝氏体的最大转变量与奥氏体的状态有关。提高奥氏体化温度,将增加其合金元素含量,导致贝氏体转变量的减低,亦即增加残余奥氏体量,例如Cr12钢经1000℃加热,贝氏体转变量仅达70~80%,W18Cr4V1经1290℃加热后转变量约为70%。
  
  4)厚壁不锈钢管贝氏体铁素体是同时沿纵向和横向长大的,以纵向为主。上贝氏体铁素体的长大速度主要决定于其前沿奥氏体内碳原子的扩散速度;而下贝氏体转变则主要决定于铁素体内碳化物沉淀的速?#21462;?#23454;验测定的上贝氏体相变激活能约为30000卡/克原子,与碳在奥氏体中的扩散激活能相近;下贝氏体相变激活能约为13000卡/克原子,接近碳在铁素体中的扩散激活能。贝氏体铁素体长大速度比马氏体小得多,在550~230℃?#27573;?#20869;,共析钢贝氏体的纵向长大速度约为10-2~10-4毫米/秒,而共析钢马氏体的相变速度约为700~800米/秒。它的长大受碳原子扩散所制约。
  
  5)在不锈钢厚壁管中获得贝氏体组织的条件,可以?#21448;?#20809;体相变C曲线与贝氏体相变C曲线的相对位置大体地估计出来。如果珠光体相变C曲线明显地右移,而贝氏体C曲线左移或右移不多,就有可能在连续冷却条件下获得贝氏体组织,它们的位置相距?#30342;叮?#21402;壁不锈钢管的贝氏体淬透性就越大。
  
  中华不锈钢网编辑部获悉:?#34892;?#21402;壁不锈钢管在一定温区内具有混合相变的特征。这是因为奥氏体转变成珠光体的温度?#27573;?#21644;转变成贝氏体的温度?#27573;?#37096;分地重迭的缘故。这样,在该温度?#27573;?#30340;?#31995;?#28201;度进行等温停留,首先形成一部分贝氏体,随后产生珠光体;而在该温度?#27573;?#30340;较高温度进行等温停留,可能首先形成一部分珠光体型组织,接着再发生贝氏体相变,构成混合的组织。

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