我要采购我有需求:
当前位置: 首页 » 新闻 » 不锈钢综合要闻 » 不锈钢弯头产生开裂的原因

不锈钢弯头产生开裂的原因

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-10-17  浏览次数:65 选择视力保护色:

[摘要]中华不锈钢网本报讯:不锈钢套管冷却器对四氯化钛进行冷却,与四氯化钛接触的材料为奥氏体不锈钢( 1Cr18Ni9Ti) ,与冷却介质接触的

中华不锈钢网本报讯:不锈钢套管冷却器对四氯化钛进行冷却,与四氯化钛接触的材料为奥氏体不锈钢( 1Cr18Ni9Ti) ,与冷却介质接触的材料为Q235A 钢。套管冷却器热侧采用180°弯头焊接连接。在生产过程中常出现套管冷却器管道堵塞。在拆除清洗、疏通时发现套管冷却器不锈钢弯头内侧沿弯头横切面出现多处裂纹。

开裂的原因:

1、残余应力

弯头的残余应力未消除,应力除了由载荷产生的工作应力外,更多的是来自制造过程产生的残余应力。套管换热器弯管在内压以及热应力、焊接残余应力等的作用下,会具备一定水平的拉应力条件。

2、腐蚀环境

在套管换热器管道内主要介质为四氯化钛液体,其中还含有氯化铁、氯化钠等氯化物。由于套管换热器无吹扫、排放装置,在长时间停车过程中造成进入空气和水滴,导致管道内聚集的四氯化钛水解而堵塞管道,又因氯化物中含有一定的氯离子使材料的抗腐蚀能力降低,导致了腐蚀的加速。

3、材质

套管换热器管道材料为1Cr18Ni9Ti,在氯离子环境中很容易产生应力腐蚀,且一般呈穿晶断裂。

控制措施为:

1、选用耐应力腐蚀材料

近年来发展了多种耐应力腐蚀的不锈钢:高纯奥氏体铬镍钢,高硅奥氏体铬镍钢,高铬铁素体钢和铁素体—奥氏体双相钢。其中,以铁素体—奥氏体双相钢的抗应力腐蚀能力最好。

2、控制应力

通过固溶后的稳定化处理,可消除部分应力,也能明显改善材料抗氯化物开裂性能,但在考虑采用这种部分消除应力的方法时应很好地权衡由敏化可能造成的各种问题。

3、 严格遵守操作规程

工艺操作、工艺条件对奥氏体不锈钢的腐蚀有巨大的影响。因此,必须严格控制介质成分、流速、介质温度、压力、pH值等工艺指标。在工艺条件允许的范围内添加缓蚀剂。

4、 维修与管理

中华不锈钢网本报讯:为保证套管式换热器长期安全运行,应严格执行有关换热器方面的条例、法规,对存在的缺陷必须进行复查,及时掌握其在运行中缺陷的发展情况,采取适当的措施,减少设备的腐蚀。
 对具有体心立方晶体结构的冷轧板织构形成的影响因素主要有:

(1) 化学成分。铁素体不锈钢中铬含量增加可形成有利于成形性能的织构组分,在板材的轧制过程中,稳定化元素Nh会使奥氏体形变织构加强,进而导致y一相变织构的加强;

(2) 固溶元素和二相粒子。固溶C原子对铁素体轧制时晶粒的旋转具有很大的阻碍作用,固溶合金元素和二相粒子的存在不会影响铁素体轧制织构的组分,但固溶合金元素和二相粒子的存在会影响铁素体晶粒在轧制过程中向稳定取向旋转的程度,其中.ri、Nl1的加入有助于铁素体轧制织构向稳定取向转动;

(3) 热加工工艺。如超低碳钢在铁素体区轧制时随着终轧温度降低,{111}再结晶织构会明显增强;

(4) 冷轧压下量;

(5) 退火工艺,包括温度、时间等。

1实验材料和方法

实验用钢是实验室真空感应炉冶炼并轧制的3种成分的超低碳Crl8铁素体不锈钢。浇铸的钢锭经锻造得到的坯料尺寸为30mm厚x240mm宽×(560~660)mm长,对3块钢坯进行了6道次热轧,加热温度1070℃,终轧温度851℃,热轧总压下率88%,热轧板厚度为3.5mm,最后冷轧至1.0mm薄板。

取冷轧板制成1mm厚x20mm宽x28mm长的长方体试样,其中长度方向是轧制方向。用盐浴炉在850℃条件下对冷轧试样进行0~15min不同时间等温退火,根据回复再结晶阶段硬度曲线的变化判断再结晶的完成程度,选择完成再结晶后继续保温3min的试样,延长度方向切取7mm,对断面磨制到1500#砂纸后进行抛光处理,最后采用FeC1:HC1:H,O质量比为1:10:20的浸蚀剂浸蚀,用金相显微镜拍照,按照GB/T6394—2002~金属平均晶粒度测定方法》进行晶粒度评级。

2实验结果及讨论

晶粒平均直径和晶粒度级别分别为:0.18Nb;(e)Crl8-3,0.21Ti添加0.29%Nb的Crl8铁素体不锈钢冷轧板晶粒最细小且均匀,因为Nb在钢中的存在方式有固溶和与钢中的C、N形成铌的碳氮化物析出相,固溶态的Nb原子在晶界处富集,而晶内较低,所以铌具有强烈地拖曳晶界移动能力,这种作用远高于固溶钛。另外,细小弥散分布的铌的碳氮化物NbC、NbN、Nb(CN)能够钉扎位错和阻止亚晶界迁移,对晶粒长大具有强烈的阻碍作用。

Cr18—3与其他两者不同的是其纤维织构取向密度强度达到12.247。其原因可能是Nb对再结晶的抑制作用导致织构发展不充分,同时Cr18—1的原始{001}面织构很强,在随后的退火保温阶段消失缓慢,仍留下一定比例损害成形性能的{001}<110>取向织构。

超低碳Cr18不锈钢退火冷轧板的力学性能和成形性能实验数据,Nb单稳定的Cr18—1退火冷轧板的屈服强度和抗拉强度最高,而Ti、Nb双稳定的Cr18—2其次,]ri单稳定的Crl8—3强度最低。

3结论

(1) Nb单稳定化Crl8冷轧板经退火处理后得到的再结晶晶粒细小,屈服强度和抗拉强度高,但成形性能差,r值低,达不到深冲用材的要求。

(2) 虽然ri单稳定化Crl8冷轧板的再结晶晶粒尺寸最大,强度不高,但其塑性是最好的,有利于成形性能的{111}面织构取向密度强度较高,其r值能达到1.55,符合深冲用材的要求。

(3) Ti、Nb双稳定化Crl8冷轧板的再结晶晶粒尺寸适中,其r值达到1.48,符合深冲用材的要求。 中华不锈钢网本报讯

打印刷新返回顶部 关闭
声明:中华不锈钢网(www.zhbxgw.com)登载不锈钢弯头产生开裂的原因仅出于传递信息目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述,亦不保证准确无误,版权/责任归其所有权人,若您认为有问题/差错请联系我们。转载请联系所有权人。