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0Cr18Ni9Cu3型奥氏体不锈钢化学成分对焊缝质量的影响

时间:2015-08-19 10:47:00 编辑:黄金城gcgc手机版 浏览:
黄金城gcgc手机版2015-08-19讯:

黄金城娱乐gcgc平台因其良好的耐腐蚀性、较高的塑性和韧性而广泛应用于机械、石油、化工、食品、医药等行业。在发达国家,每年消耗的不锈钢中约有70%是奥氏体不锈钢,在国内,奥氏体不锈钢的消耗量达到了黄金城娱乐gcgc平台总消耗量的65%。

18-8型奥氏体不锈钢是奥氏体不锈钢中具有代表性的系列,该类钢材具有较好的耐腐蚀性能、耐热性能、力学性能和焊接性能,便于进行机械、冲压和焊接加工。以0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢为例,分析了钢材中主要化学成分及其他组织成分的存在形式、存在机理和化学成分对钢材性能的影响。
在0Cr18Ni9Cu3奥氏体不锈钢中ω(C)≤0.08%,由于C的存在,焊接时可导致在焊缝金属的晶界与亚晶界处产生晶间腐蚀,最终导致产生焊接裂纹。产生晶间腐蚀的原因是奥氏体不锈钢在450~850℃时,过饱和的C向奥氏体晶粒边界扩散,并与晶界处的Cr化合形成碳化铬。由于Cr在奥氏体中的扩散速度小于C的扩散速度,使得晶界处的Cr得不到及时补充,造成奥氏体边界处贫Cr富C。
Si在不锈钢中起脱氧作用,可有效去除焊缝中的有害气体,防止气孔和氧化物的生成。当ω(Si)为0.10~0.30%时,能起到细化晶粒的作用,在一定范围内使钢材强度提高,而塑性和韧性等有所降低;当ω(Si)<1%时,则会使钢材变脆,可焊性和抗锈蚀性能降低,但随着ω(Si)的提高,奥氏体不锈钢对浓硝酸的耐腐蚀能力会有所提高。
Mn具有很好的脱氧作用,奥氏体不锈钢中加入较多的Mn,在某种程度上可减少Ni的含量,起到降低成本的作用。但Mn具有固溶处理后提高焊缝抗拉强度和冷加工硬化的作用,同时Mn可促进奥氏体晶粒的长大,粗大的晶粒组织会降低材料的塑性和韧性,这意味着焊缝金属抵抗外界冲击载荷的能力降低。
在热加工过程中,S与Fe将会形成低熔点的化合物FeS及FeS-Fe共晶体,在焊接时,这些共晶物首先成为液态流失,在随后的冷却过程中受收缩拉应力的作用发生热开裂,形成热影响区液化裂纹。P具有强烈的固溶强化作用,使钢材的强度和硬度增加,但塑性和韧性则显著降低,这种脆化现象在低温时更为严重,故称为“冷脆”。
Cr是奥氏体不锈钢中的主要合金元素,是各种添加元素中含量最高的,黄金城娱乐gcgc平台之所以能够抗腐蚀,是由于Cr的存在。同时,Cr还可防止奥氏体不锈钢及合金中由于Ni含量提高而容易出现晶间型应力腐蚀的倾向。Ni是形成奥氏体钢的决定性元素。焊缝金属中Ni的质量分数提高,则焊缝金属可成为稳定的奥氏体组织,马氏体脆化层随之减少,焊缝金属的力学性能得到了改善。Ni还可提高钢材的韧性和延展性,使之更易于加工、制造和焊接。
Cu除了可以提高钢材的耐酸碱性外,还可降低钢材的冷加工硬化率,改善冷顶镦和冷成形性能,提高焊缝的耐腐蚀能力,尤其是耐盐雾腐蚀的能力。
    除上述元素外,奥氏体不锈钢中还存在如N、稀土等微量元素,这些元素对黄金城娱乐gcgc平台的性能都会产生不同程度的影响。当多种元素共存于黄金城娱乐gcgc平台这个统一体中时,其影响要比单独存在时复杂得多,因为在这种情况下不仅要考虑各元素自身的作用,而且还要注意其相互间的影响。



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