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12Cr2MoWVTiB合金管 是一种低合金贝氏体型耐热钢,主要采用钨钼复合固溶强化,钒钛复合弥散强化和量硼的硬化,在小于600 °C的工况下该钢具有优良的综合力学性能,抗氧化性能及组织稳定性。 该钢种在620°C时热强性较好,甚至达到某些铬镍奥氏体钢的水平,但抗氧化性能急剧下降,其3 000 h 的单位面积增重为242g/ m2 ,腐蚀率为0. 15 mm/ 年,故近年来有关资料中已将其 推荐使用温度由620C降为600C。
在使用状态下以铁素体组织为主的合金钢管。抗应力腐蚀优良等特点,多用于制造耐大气、水蒸气、水及氧化性酸腐蚀的零部件。这类合金钢管存在塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点,因而限制了它的应用。炉外精炼技术(AOD或VOD)的应用可使碳、氮等间隙元素大大降低,因此使这类钢获得广泛应用。
是奥氏体和铁素体组织各约占一半的合金钢管。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti,N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体合金钢管的特点,与铁素体相比,塑性、韧性更高,无室温脆性,耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高,同时还保持有铁素体合金钢管的475℃脆性以及导热系数高,具有超塑性等特点。与奥氏体合金钢管相比,强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相合金钢管具有优良的耐孔蚀性能,也是一种节镍合金钢管。
由形变时效引起10CrMo910合金管的机械性能变化中,在300℃附近有抗拉强度、硬度升高,而延伸率、断面收缩率下降的现象。
蓝脆大多数铁素体一珠光体组织的10CrMo910合金管,随温度升高,在300℃左右韧性降低。它发生在10CrMo910合金管表面有蓝色氧化膜的温度范围,因此称为蓝脆。蓝脆发生在合金元素很低的退火或正火的低合金钢中。在下列3种情况下均观察到蓝脆。
【1】在150~350℃温度范围测定10CrMo910合金管的强度和韧性;
【2】在150~350℃温度范围进行温加工,然后在室温测定10CrMo910合金管的强度和韧性;
【3】室温进行冷加工后,再经150~350℃温度范围加热,在室温测定10CrMo910合金管的强度和韧性。
10CrMo910合金管产生蓝脆的原因是碳和氮间隙原子的形变时效。在150~350℃温度范围内形变时,已开动的位错迅速被可扩散的碳、氮原子所锚定,形成柯垂耳气团(柯氏气团)。为了使形变继续进行,必须开动新的位错,结果10CrMo910合金管中在给定的应变下,位错密度增高,导致强度升高和韧性降低。为了消除碳钢的蓝脆,10CrMo910合金管中加入一定量强碳化物和氮化物形成元素如钛、铌、钒,在钢中形成Tic、TiN、NbC、NbN、vC、vN,将碳、氮原子固定。另外加入少量铝,除脱氧外,还与氮形成AlN,也可减少蓝脆倾向。