1、脆性转变温度和缺口敏感性

高铬铁素体不锈钢管的韧性一脆性辖变温度,一般都在室温以上。随含铬量的提高或缺口尖锐度的增加,其脆性转变温度也明显升高,当温度升到870℃时,缺口敏感性才完全消失造成脆性转变温度高和对缺口敏感性大的主要原因是,钢中间隙元素,尤其是碳、氮和氧等含量较高,并与其化合物沉淀有关。这些夹杂物和析出相往往是应力集中处和裂纹起源处。

2475℃脆性和δ相脆性

1475℃脆性 含铬量超过12%的铁素体不锈钢管,加热至340-540℃时,经一定时间后,钢的硬度增加,冲击韧性显著降低,尤其是470℃时,最为严重,故称为475℃脆性。产生475℃脆性的基本原因是一种富铬(61%~83%Cr)的a,相的沉淀析出所致。它具有体心立方品格结构,无磁性。a'相的析出不仅带来脆性,而且显著降低钢的耐蚀性能。475℃脆性可以通过将锤加热到600℃以上温度,并保温一定时间,快速冷却至室温的办法来消除。温度愈高,脆性消脒更加容易,通常是在700-800℃之问处理。

25相脆性根据Fe-Cr相图,当铬含量在15%~70%范围内,于500~800℃时存在δ相。它是一种金属间化台物,含铭42%~50%,无磁性,具有四方晶格结构,属高硬度脆性相。5相首先产生于晶粒边界,呈链网小岛形状,使钢的硬度提高,却显著降低钢的塑性、缺口韧性及耐蚀性能。添加某些元素,如钼、硅等,可以扩大5相区存在范围,使相区向低铬浓度方向移动,有利于6相的形成。冷加工也会增大相的析出速度。提高铬含量将显著加速8相的形成。6相可以通过加热至800℃以上温度,保温一定时间使其溶解后快速冷却至室温的办法来消除。

3、高温脆性

普通高铭铁素体不锈钢管,加热至950~1000℃以上,急冷至室温,其塑性和缺口韧性显著降低,称为高温胞性。若重新加热至750~850℃,可以恢复其塑性。这种高温脆性十分有害,在进行焊接、950℃以上等温热处理或铸造过程中,均可能出现这种脆性:同时耐蚀性也显著降低。产生高温脆性的基本原因是与碳、氮等间隙元素的化台物在晶界和晶内位错上析出有关。降低钢中的碳、氮含量,减少甚至避免碳、氮化合物的沉淀析出,可以大大改善高温脆性。

4、晶问腐蚀敏感性

普通高铬铁素体不锈钢管在加热过程中存在着475℃脆性、0相脆性和高温脆性的三个脆化温度区由于富铬的αδ相或碳、氮化合物的析出等原因,不仅引起脆化,而且带来晶间腐蚀敏感性,使耐蚀性能显著降低。尤其是当温度超过900~950℃以上而后快冷时。具有十分敏感的晶间腐蚀倾向。即使钢中碳、氮含量较低,奶在自来水这样弱的腐蚀条件下。经高温空冷或焊缝区也会发生晶间腐蚀。若重新加热至700~850℃热处理,其品问腐蚀敏感性可以消除。

对普通高铬铁素体不锈钢管从高温快冷后产生晶间腐蚀倾向机理的解释:是由于富铭碳化物的析出造成其附近贫铬引起的。碳、氮在铁体中的固溶度比在奥氏体中小得多,而铬在铁素体中的扩散速度比在奥氏体中大的多。当高铬铁素体不锈钢管加热至950℃以上,富铬的碳氮化合物溶解于铁体中但在陕速淬火玲却过程中,由于高度过饱和的间隙固溶体具有强烈析出倾向和在铁素体中碳、氮元素的扩散速度极快(比铬还陕,比在奥氏体中快数百倍),经过中温时也难以阻止富铬碳、氮化合物的快速析出当重新加热至700~850℃时,困铬的快速扩散,增加了贫铬区的铬含量虽有晶间析出物存在,但耐晶间腐蚀性能良好。

小结

1、在选定的焊接工艺条件下,焊接接头性能满足要求,宏观检查未发现焊接缺陷。

2、无损检测焊接接头内不存在裂纹、未熔合、未焊透和条形缺陷。

3、焊接接头抗拉强度均高于要求值,且有较大富裕量;面弯和背弯试样未产生裂纹或缺陷;焊接接头连续、致密,塑性较好。

4、焊接接头宏观检查时,受检面焊缝均未发现任何焊接缺陷。

5、对焊接接头进行耐晶间腐蚀试验,未发现明显的晶间腐蚀而产生的裂纹。

6、焊缝组织为细长的条状奥氏体+少量的δ铁素体;热影响区组织为铁+马氏体。