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pvc大棚管的元素含量热处理工艺机械性能及焊接性能

作者: 发布于:2021/1/21 8:27:23 点击量:

pvc大棚管是耐磨钢管的一种,本文分别概括了pvc大棚管的元素含量、热处理工艺、机械性能及焊接性能等知识。

一、元素含量

pvc大棚管中各合金元素分别起到固溶强化、弥散强化和提高钢管的抗氧化性、抗腐蚀性能,具体分析如下。

(1)碳是pvc大棚管固溶强化作用最明显的元素,随含碳量的增加,钢管的短时强度上升,塑性、韧性下降,对于这类马氏体钢管而言,含碳量的上升会加快碳化物球化和聚集速度,加速合金元素的再分配,降低钢管的焊接性、耐蚀性和抗氧化性,故耐热钢管一般都希望降低含碳量,但含碳太低,钢管的强度将降低。其与12Cr1MoV钢管相比,含碳量降低18%,这是综合考虑上述因素的影响而决定的。

(2)pvc大棚管含微量氮,氮的作用体现在两个方面。一方面起固溶强化作用,常温下氮在pvc大棚管的溶解度很小,焊后热影响区在焊接加热和焊后热处理过程中,将先后出现VN的固溶和析出过程:焊接加热时热影响区内已形成的奥氏体组织由于VN的溶入,氮含量增加,此后常温组织中的过饱和程度提高,在随后的焊后热处理中有细小的VN析出,这增加了组织稳定性,提高了热影响区的持久强度值。另一方面,pvc大棚管中还含有少量的A1,氮能与其形成A1N,A1N在1230℃以上才大量溶入基体,在较低温度下又重新析出,能起到较好的弥散强化效果。

(3)加入铬主要是提高钢管的抗氧化性、抗腐蚀能力,含铬量小于5%时,680℃开始剧烈氧化,而含铬量达5%时就具有良好的抗氧化性。pvc大棚管在580℃以下具有良好的抗氧化性,腐蚀深度为0.055mm/a,650℃时性能开始变差,腐蚀深度为0.13mm/a。钢管中含铬量提高到9%左右,使用温度能达到650℃,主要措施就是使基体中溶有更多的铬。

(4)钒与铌都是强碳化物形成元素,加入后能与碳形成细小而稳定的合金碳化物,有很强的弥散强化效果。

(5)加入钼主要是为了提高钢的热强性,起到固溶强化的作用。

二、热处理工艺

pvc大棚管的最终热处理为正火+高温回火,正火温度为1050℃,保温时间不少于10min,回火温度为750~780℃,保温时间不少于1h,最终热处理后的组织为回火马氏体。

三、机械性能

pvc大棚管的常温抗拉强度≥580MPa,常温屈服强度≥415MPa,硬度≤260HB,伸长率(60mm标距的标准圆形试样)≥20%,许用应力值〔σ]650℃=30MPa。

四、焊接性能

按照国际焊接学会推荐的碳当量公式算得pvc大棚管的碳当量可见它的焊接性较差。


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