講解15CrMoG合金管的四點性能影響
15CrMoG合金管的性能影響:
一、淬透性能相同的15CrMoG高壓合金管調質到相同硬度時,抗拉強度和屈服強度雖基本相同,但是脆性破壞傾向差別很大,低溫沖擊試驗尤為明顯。成分不同的15CrMoG高壓合金管調質后硬度與疲勞限度的關系不同。硬度在35HRC以下時疲勞限度和硬度成直線關系,疲勞限度的波動范圍為130MPa。硬度超過35HRC時,疲勞限度的波動范圍變寬。如硬度為55HRC時,疲勞限度的波動范圍達380MPa。
二、各種成分的15CrMoG高壓合金管調質到各種硬度值時,硬度值為400HB(抗拉強度約為1400MPa)時,屈強比值較不錯,約為0.9,淬火狀態的組織對屈強比有很大影響。
三、調整增加15CrMoG高壓合金管淬透性的合金元素的含量,可以相同的淬透性能,相同的抗拉強度和屈服強度。因此,在選擇合金元素時應選擇擇擇增加淬透性能作用明顯而價格較低的元素,如硼、錳、鉻等。但是合金元素不同的15CrMoG高壓合金管要調質到相同的硬度所采用的回火溫度各不相同,即各種鋼的抗回火性能不同。
四、淬透性能相同的15CrMoG高壓合金管調質到相同硬度時,抗拉強度基本相同,硬度與抗拉強度大致成直線關系。
15CrMoG合金管的組織特點為:
一、組織需要母相,即在鋼管的元素中要含有發生組織的母相。
二、組織是一個過程,包括組織形變及組織擴散,隨著冷卻環境的改變,合金鋼管組織結構可能有兩種變化方式,即有擴散和無擴散,在低溫環境里,無擴散決定著組織形變的過程;在高溫環境中,擴散決定著組織結構的改變。
三、組織有兩個重要因素,即組織應變和環境冷卻。例如在加熱環境或者冷卻環境中,合金鋼管的組織會隨著溫度的改變而逐漸改變,能量狀態由低轉變為高。另外,查看鋼管現貨可以知道,在合金鋼管中,少量介質含有優良的密度。因此,在調整鋼管的結構性能時,要時刻注意合金鋼管的組織性能。
15CrMoG合金管的厚度增加,散熱加快,焊接接頭的散熱速度加快,冷裂傾向增加。T形接頭和搭接接頭比對接接頭散熱方向增加,焊接區的冷卻速度加快,容易產生淬硬組織。采用預熱,即提升母材開始焊接時的溫度,可降低焊接區的冷卻速度。同樣,提升合金管焊道間或焊層間的溫度,或采取延緩冷卻的后熱措施,也可降低焊接區的冷卻速度。采取提升焊接熱輸入,也能明顯降低接頭冷卻速度。但焊接熱輸入增大,會明顯增大焊接熱影響區粗晶區晶粒尺寸,反而會延緩奧氏體相變,增加淬硬傾向。同時,焊接熱影響區晶粒粗化,本身會降低其塑性和韌性,增加其冷裂敏感性。這樣,焊縫和熱影響區硬度越高,焊接性越差。焊接時,母材已由設計者選定。若要焊接性,需要改變組織種類及其百分比。通過控制冷卻速度,改變焊接區的組織種類和硬度,降低冷裂紋的可能性。
有一些15CrMoG合金管,在凝固過程中體積不但不收縮,反而膨脹,如某些Ga合金,Bi-Sb合金,故凝固收縮率為負值。固態收縮合金的固態收縮指合金從固相線溫度冷卻到室溫時的收縮,表現為三維尺寸的縮小,即三個方向的收縮。對于金屬和共晶合金,線收縮是在金屬全部凝固以后開始的。
對于具有相應結晶溫度范圍的合金,當液態金屬的溫度稍低于液相線溫度時,便開始結晶,但是,由于枝晶還比較少,不能形成連續的骨架,仍表現為液態收縮性質。當溫度繼續下降,枝晶數量增多,彼此相連構成連續的骨架,合金則開始表現為固態的性質,即開始線收縮。對于有結晶溫度范圍的合金,其線收縮不是從全部凝固以后才開始,而是在結晶溫度范圍中的某一溫度開始,這對于鑄件中熱裂的形成機理是個很重要的概念。
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