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TP316H不锈钢管在20~300℃回火,硬度降低较缓或者不变化。TP316H不锈钢管在250℃以内圈火时,马氏体的基体含碳量仍达0. 25%左右,且有弥散析出的ε-碳化物,所以回火后钢的硬度仍在HRC 60左右。 当回火温度超过300℃,由于碳化物析出以及随后的聚集球化和α相的回复再结晶,硬度逐步下降,其变化规律与TP316L钢管相似。但由于TP316H不锈钢管中回火时析出的碳化物数量相对较多,所以在相同温度回火,硬度较高。 图7-23是TP316H不锈钢管的拉伸性能与回火温度的关系,在300℃以前回火,由于未能淬火的宏观应力,所以呈脆性破断,不能准确的测定性能数据。在300℃以上回火,其性能变化规律与低碳钢相似,即随回火温度升高强度降低,塑性和韧性增加。 对于316H不锈钢管及合金工具钢,为了反映它们在低温回火状态的强度和塑性,通常进行抗弯试验,图7-24为T12钢抗弯强度和挠度与回火温度的关系。可以看出,在225~250℃回火时,抗弯强度达极大值。在260℃以下温度回火时,由于内应力的减少,碳的脱溶,使原子间结合力增高,以及显微裂纹的焊合,因此脆断强度和塑性均随回火温度升高而增高。但回火温度超过250℃以后,则屈服强度降低,抗弯强度下降。 由于高碳片状马氏体高速形成,在撞击时能形成微裂纹,从而影响316H不锈钢管的塑性和韧性。在回火过程中,由于应力和在裂纹中析出碳化物,一部分微裂纹能自动焊合。图 7-25表示,淬火微裂纹在200℃回火时大部分已焊合,而在200~500℃回火时钢中微裂纹数目未见进一步减少,只有到600℃以上回火时,316H钢管中微裂纹才又有显著减少。但是即使经过高温回火或球化退火,仍有少数微裂纹残留存在。
316LN不锈钢管双道次变形条件下的高温流动应力曲线。温度梯度1100~1050℃时,道次2的流动应力曲线没有达到稳态,其稳态应变εs>0.60;温度梯度1200~1150℃时,道次2的流动应力曲线已经达到稳态,其稳态应变εs约为0.58。因此,后续道次发生动态再结晶的稳态应变值基本上不受初始道次的影响。在可锻温度的低温区900~1050℃时,316LN不锈钢管的变形抗力比较大,达到完全动态再结晶所需的稳态应变值和压机吨位也比较大,316LN不锈钢管很难达到完全动态再结晶,考虑裂纹缺陷的萌生、锻造设备条件和锻造可操作性(采用单一变形量),因此316LN不锈钢管锻造过程高温区完全动态再结晶是实现晶粒细化的主要技术手段。综上所述,在316LN不锈钢管的锻造过程中,通过动态再结晶可以细化晶粒。如果以1050℃发生完全动态再结晶为参考标准,则锻造过程中的真实应变应大于0.655。考虑到温度降低的因素,真实应变越大越好。核电主管道锻件锻造过程中,控制316LN不锈钢管产生完全动态再结晶的工艺条件,并提高锻件塑性变形的均匀性,是解决316LN不锈钢管晶粒细化和晶粒均匀性的关键。
不锈钢双层复合管与单层管相比,充分发挥内外两层材料的材料特性,不仅可以具有高强度,还可防腐蚀、耐磨损等,适用于复杂环境。内层碳钢管、外层不锈钢管可代替纯不锈钢管应用在海底输送管道,而内层不锈钢管、外层碳钢管组成的复合管用于输送腐蚀性介质,提高管材使用寿命同时降低成本。不锈钢双层复合管主要应用于如下领域: 民用领域:冷热水管、供暖管道、太阳能管道、民用建筑给水管、空调循环管等; 工业领域:食品加工、污水处理、海底运输、海水淡化及新兴能源等行业。 按照不锈钢双层复合管的加工成形原理,它的成形方式可分为塑性成形法和非塑性成形法,其中,非塑性方法主要有焊接和铸造等工艺,但由于非塑性成形技术基本上都需要专门设备,工序复杂,技术要求比较高且成本较高,故其应用受到很大局限。 双层管的塑性成形方法主要有轧制、挤抓和滚压等,具体的成形方法有: (1)机械拉拔法 机械拉拔法是取两根金属管,套在一起,通过模具拉拔实现两管间的紧密配合,机械拉拔也分为两种, 种是通过模共拉拔,使管材直径变小,第二种是采用大小不同的锥形拉挤模穿过管材,使管材发生轴向扩径,内外管发生塑性变形,从而紧密结合。 (2)滚压成形法 滚压成形法是利用芯轴回转带动周围滚动体不断挤压内管,且滚旅力保持基本稳定,从而使内管产生直径外扩,内外管间产生残余接触应力而紧密贴合。 (3)液压成形法 液压成形法是将内外管套在一起,利用液体传力介质对内管施加均匀的胀合力,随着内压的提高,内层管将由弹性变形进入塑性变形,当内压达到一定值时,外管也发生弹性变形,当内压力卸除后,如果外层管的弹性回复人于内层管,则内外管紧密贴合。 此外,塑性成形法还有橡胶胀接法和爆炸成形法等。由于塑性成形技术生产效率高、质量高、消耗低,所以已经成为当今先进制造技术的发展方向。
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