中华不锈钢网重大讯息:不锈钢厚壁管拉伸强度的影响。杂乱的多晶组织(PWA659)和定向凝固组织厚壁钢管的拉伸强度相比较，后者至少到1700°F (927℃)还具有较高的强度。单晶组织(PWA1409)在室温和较低温度下却得到了高得多的强度。定向凝固厚壁管，甚至在其形变特征方面也表现出好得多的相对优越性。这个不锈钢厚壁管的三种组织的拉伸延伸率，而且也容易看到，晶界在逐渐移动中所提高延伸能力，特别在应力集中存在的情况下，这种延伸能力对疲劳性能是所希望。为了抵抗热应力，低弹性模量是所希望的，由于一定的应变（由热约束所施加的）本身引起的热应力较低。两种定向凝固材料比普通304不锈钢厚壁管有较低的弹性模量。由于厚壁管较高蠕变断裂性能和热疲劳性能，可以看到定向凝固材料在使用中的主要优点。为PWA659、PWA664和PWA1409厚壁管在三种温度3400°F、1600°F和1800°F和三个应力水平的情况下的持久塑性和持久寿命的比较。对于在所有三种试验条件下的定向凝固材料在持久寿命和持久塑性方面都取得了显著的改善。三种材料间的差异随温度增加而减少。
304不锈钢厚壁管，是采用铌来强化的普通低合金中温压力容器用钢，其屈服强度大于50公斤／毫米2。冶标(YB) 182-69《制造锅炉用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》，规定了304不锈钢厚壁管的化学成分和机械性能。小于40毫米厚的厚壁钢管，一般以热轧状态供货；40～115毫米厚的钢管以退火状态（590℃保湿8-9小时，炉冷）供货；但产品应以正火加回火或调质状态使用。
304不锈钢厚壁管的临界点温度列于表中。厚壁不锈钢管经正火加回火处理后，可获得良好的综合机械性能。但若正火温度低于930℃，强度偏低；正火温度高于1000℃，强度增高，韧性开始变坏。回火温度高于700℃时，会使钢管的强度大幅度降低，而韧性又没有明显提高。因此，推荐304不锈钢厚壁管的热处理规范如下：
正火：950～980℃ 保温1.5～2分／毫米；
回火：600—650℃ 保温5～7分／毫米。
中华不锈钢网重大讯息:经不同热处理的厚壁不锈钢管机械性能列于表（包括正火，正火加回火，重复热处理及调质处理等）。不同热处理钢管的低温、中温及高温性能看出，热处理后的304不锈钢厚壁管具有良好的中、低温性能。以梅氏（U形缺口）冲击来衡量钢管的脆性转变温度，大约在- 400C左右。400℃以下的瞬时拉伸强度变化不大。因此，这种钢是当前较理想的强度较高的压力容器用钢。热轧状态的304不锈钢厚壁管的金相组织为珠光体+少量索氏体十少量铁素体；950℃正火加650℃回火为索氏体+少量珠光体+少量铁素体；950℃水淬+650℃回火为索氏体十极少量铁素体。
用不锈钢厚壁管的和定向凝固的MA.R-M200取得的热疲劳试验结果示子图15。如图所示，这里模拟涡轮叶片的试祥交替承受高速燃气和冷却空气的冲击。图中示出未裂的试样数量与加热循环数的关系。试验的七个不规则的多晶材料的试样中，就有六个在20次循环后开裂；所有的都在40次循环后开裂。而定向凝固材料甚至在100次循环后中断试验时，在试验的七个试样中却没有任何一个开裂。
Pratt和Whitney在定向凝固方面作了早期的工作，后来继续由NASA用自己发展的一些材料进行了研究。一般说来，对于镍基合金，定向凝固最大的改善了在常温到18000F左右温度范围。又如图l6c22’所示的不少304不锈钢厚壁管材料亦可望提高大约两倍的持久寿命。然而一些具有相当高的塑性材料，由于对定向凝固不适合故其性能不是用这种方法改进的。这种工艺仍然是相当昂贵的（即使改进技术可能会降低一些成本）。因此，这个途径将来的发展不取决于适合此工艺的合金而取决于成本因素。目前应用仅限于实验研究和一些专利的使用鉴定。在成本上的总耗费是否会由改善的性能来补偿，尚待确定。中华不锈钢网重大讯息
