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2205、2507双相钢在压力容器规范中的温度上限

阿斯米合金  2020-10-19 18:08:50  2660
内容摘要:在某些温度下,有害的σ相、α'相以及碳化物和氮化物相在数分钟内即可形成。因此,加工和制造以及使用时的热处理必须要考虑相形成的反应动力学以保证获得所需要的耐蚀性和力学性能。现已开发的这些双相不锈钢牌号都...

在某些温度下,有害的σ相、α'相以及碳化物和氮化物相在数分钟内即可形成。因此,加工和制造以及使用时的热处理必须要考虑相形成的反应动力学以保证获得所需要的耐蚀性和力学性能。现已开发的这些双相不锈钢牌号都力求有最好的耐蚀性和充分延迟析出反应,使加工制造得以顺利进行。

图为2304、2205和2507双相钢的等温析出图。碳化铬和氮化铬在析出温度开始析出的时间是相对较“慢”的1~2分钟。双相不锈钢比铁素体不锈钢或高合金奥氏体不锈钢析出要慢,部分原因是由于碳和氮元素在低镍奥氏体相中的溶解度高,以及氮对碳化物析出的延迟效应。因此,双相不锈钢牌号在冷却时抗敏化能力相对较强。这些牌号中碳化物和氮化物的形成动力学仅在一定程度上受到铬.钼及镍的影响。因此,所有含氮双相不锈钢牌号的析出动力学都与2205双相钢相似。



2507双相钢

σ相和χ相析出的温度略高但是与碳化物和氮化物析出的时间大致相同。铬、钼和镍含量更高的双相不锈钢牌号的σ相和χ相析出比2205更快;低合金化牌号析出则较慢。图5中的虚线说明σ相和χ相在较高合金化的2507中开始形成的时间较早,而在2304中开始时间较晚。

α'相析出于铁素体相内,它使铁素体相硬化和脆化。幸而双相不锈钢中含有50%的奥氏体,这种硬化和脆化所带来的危害不象在全铁素体不锈钢中那么大。α'相析出造成韧性的损失(脆性)要慢于硬化的速度(图5)。由于发生脆化需要较长的时间,在加工制造时很少考虑α'相脆性问题。但材料的使用温度上限则受到α'相形成的制约 。

因为长时间高温下使用会使钢的室温韧性丧失,压力容器设计规范已确立了最大许用设计应力下的使用温度上限值。德国TüV规范区别对待了焊接和非焊接结构件,它的温度上限值比ASME锅炉和压力容器规范更保守。


2507双相钢


压力容器设计规范中规定的各种双相不锈钢的温度限值见表,上表也综合了双相不锈钢的一些重要析出反应和析出的温度极限。

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2507双相钢

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