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氮对316L不锈钢管力学性能方面的影响
氮在316L不锈钢管的作用除了替代局部贵重金属镍外,主要是在不损伤钢的塑性和韧性的前提下,显著进步钢的强度。氮对316L不锈钢管的强化优势如图所示。目前关于氮的强化作用主要包括间隙固溶强化,晶界强化,析出强化。
能够看出氮和碳在钢中主要以间隙原子方式存在,但在不同的晶格中占领不同的位置。在体心立方晶格中占领四面体间隙位置,在面心立方晶格中占领八面体间隙位置。由于316L不锈钢管的晶格构造为面心立方晶格,因而氮和碳在奥氏体中主要存在于八面体间隙位置。
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超低碳316L不锈钢管材和焊接资料的技术请求
316L超低碳316L不锈钢管材对应中国不锈钢无逢钢管(GB/T14976-2002)的牌号为00Cr17Ni14Mo2的316L不锈钢管材,属于奥氏体型无磁性316L不锈钢管材。当含碳量低于0.03%的超低碳不锈钢,在敏化状态(奥氏体不锈钢敏化温度范围为450~850℃)晶间析出的碳化铬Cr23C6明显减少而具有良好的抗晶间腐蚀才能。因而316L超低碳316L不锈钢管材对海水和各种介质有良好的耐腐蚀性,特别具有良好的抗晶间腐蚀才能。项目的空气紧缩系统316L超低碳316L不锈钢管,主要规格从φ15mm~φ108mm各种管径。其管道及管道组成件的化学成分见表一所示。针对316L超低碳316L不锈钢管材的特性,采取手工钨极弧焊,选用的奥氏体不锈钢焊H00Cr19Ni12Mo2(YB/T5092-1993),其化学成分见表二所示。思索到焊缝的低磁性特性,请求管道及管道组成件和焊接资料的奥氏体构成元素(Ni,C,Mn等)和铁素体构成元素(Cr,Mo,Si等)的均衡,焊缝金属在焊后能取得完整的奥氏体组织,使焊缝为无磁性,满足用户请求。铁素体的含量用探头式铁素体丈量仪检测大铁素体含量应低于0.6%,保证焊缝的无磁性请求。对不锈钢焊缝组织停止预算可应用Delong焊缝组织图。
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不锈钢管的主要合金成分有Fe、Cr、Ni、Mn、Ti、Si等。在退火温度范围内,Fe、Ni的氧化不是主要问题。但Cr、Mn、Si、Ti的氧化区间恰好在加热温度范围内。正是这些合金元素的氧化影响了带钢的表面光亮度。特别是铬的氧化使带钢表面脱铬,会降低不锈钢的耐蚀性。当Cr含量在17%~18%、Ti含量在0.5%时,H2必须低于-60℃,才能避免Cr、Ti在800C~1150℃加热区间内的氧化。
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