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用X射線檢驗(yàn)大口徑厚壁管的機(jī)械性能

普遍認(rèn)為晶界能量在晶核變形和長(zhǎng)大過(guò)程中的作用不大。援引的依據(jù)是大口徑厚壁管變形晶格畸變的體積能量比表面能量大得多。但其他文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)證實(shí)并非總是如此,并且認(rèn)為:

1)再結(jié)晶晶核形成機(jī)理接近多邊化;在變形程度比較小時(shí),晶核出現(xiàn)在晶粒的周邊畸變最大的部分。多邊化不會(huì)促進(jìn)反而會(huì)阻礙再結(jié)晶這一事實(shí)證明,晶核形成機(jī)理并非純屬多邊化。關(guān)于高度變形后的再結(jié)晶機(jī)理,沒(méi)有任何明確的概念?磥(lái),再結(jié)晶晶核在此種情況下是由位錯(cuò)體積密度最小的晶格區(qū)域組成的。

2)精確測(cè)定再結(jié)晶晶格各項(xiàng)參數(shù),未能肯定同變形基體的晶格相比存在何種差別。

3)晶核的晶界能量對(duì)再結(jié)晶最初階段的晶核發(fā)展具有控制作用。

論述大口徑厚壁管各階段再結(jié)晶過(guò)程的發(fā)展的文獻(xiàn)數(shù)量極其有限。P.施瓦布和W.萊奧的文章是眾所皆知的,文章論述了鉻鎳鋼中的再結(jié)晶的電子顯微鏡研究。文章作者指出,在一般的試樣中僅出現(xiàn)再結(jié)晶,而用電子顯微鏡直接觀測(cè)經(jīng)過(guò)退火的薄片時(shí),則發(fā)現(xiàn)在再結(jié)晶晶粒出現(xiàn)之前形成多邊形。作者據(jù)此得出結(jié)論:一切大口徑厚壁管和合金沒(méi)有一致的再結(jié)晶機(jī)理,而是依據(jù)先前的變形條件和其他因素存在著多種再結(jié)晶過(guò)程。

HC.阿爾費(fèi)羅娃和AA.巴拉諾夫等人,指出了再結(jié)晶過(guò)程對(duì)鋼管母體大口徑厚壁管、鑄造均質(zhì)焊縫的組織以及性能在變形后灼變化的影響,并試圖用取得的數(shù)據(jù)來(lái)解釋再結(jié)晶的基本原理。

確定焊縫和母體大口徑厚壁管再結(jié)晶的溫度范圍,對(duì)于制訂電焊變形管的熱處理制度相當(dāng)重要。通過(guò)觀察顯微組織、測(cè)定機(jī)械性能和部分地應(yīng)用X射線檢驗(yàn)組織等方法,確定了再結(jié)晶溫度范圍。用X射線檢驗(yàn)組織的方法測(cè)定再結(jié)晶的開(kāi)始情況并不完善,因?yàn)榘?/span>X射線底片上首先出現(xiàn)的氣孔記錄下的再結(jié)晶開(kāi)始溫度,比用1500倍光學(xué)顯微鏡觀察顯微組織測(cè)定的溫度高出100150。這同大口徑厚壁管X射線檢驗(yàn)方法的分辨能力低有關(guān)。因此X射線組織分析僅用于精確測(cè)定再結(jié)晶的終止溫度。

曾通過(guò)計(jì)算再結(jié)晶晶粒所占面積與所研究的基體總面積之比的方法確定了再結(jié)晶速度。利用刻度網(wǎng)在放大600倍條件下對(duì)30個(gè)視場(chǎng)上的每一個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)定。

測(cè)定了變形程度為20、4065%的溫變形和冷變形的再結(jié)晶溫度范圍。保溫時(shí)間為10秒、5分和1小時(shí)。在所有情況下都是在空氣中冷卻。分析取得的數(shù)據(jù)可以找出影響再結(jié)晶過(guò)程的主要因素:變形程度、變形溫度、保溫時(shí)間和大口徑厚壁管變形前的狀態(tài)。

研究結(jié)果表明,變形程度增高通常會(huì)降低再結(jié)晶的開(kāi)始溫度;在變形程度由20%增大到65%時(shí),再結(jié)晶溫度范圍幾乎縮小一半。變形溫度提高到250會(huì)使再結(jié)晶開(kāi)始溫度向高溫側(cè)偏移2075。冷變形大口徑厚壁管和溫變形大口徑厚壁管再結(jié)晶終止溫度實(shí)際上是一致的。

在變形程度不大時(shí),清楚地表現(xiàn)出溫變形大口徑厚壁管和冷變形大口徑厚壁管再結(jié)晶開(kāi)始溫度的差別;在變形程度大時(shí),表明再結(jié)晶體積與加熱溫度依賴(lài)關(guān)系的動(dòng)態(tài)曲線相接返。值得提出的是冷變形大口徑厚壁管的再結(jié)晶范圍比較寬,再結(jié)晶終止溫度的差別不大。溫軋大口徑厚壁管的再結(jié)晶開(kāi)始較晚,但進(jìn)行速度較快,這樣在接近再結(jié)晶終止溫度時(shí),預(yù)變形制度引起的組織差別被消除。

同只加熱不保溫相比較,增加保溫時(shí)間會(huì)使再結(jié)晶開(kāi)始溫度下降100150℃。不管溫度、變形程度和退火時(shí)保溫時(shí)間如何,同母體大口徑厚壁管相比,焊縫再結(jié)晶起點(diǎn)在一切情況下均高:在單相均質(zhì)焊縫再結(jié)晶時(shí)高2550~100。在雙相焊縫時(shí)高75100。焊縫再結(jié)晶終止溫度也比母體大口徑厚壁管相應(yīng)高2575℃。

在變形程度小時(shí),再結(jié)晶終止?jié)穸群途奂俳Y(jié)晶開(kāi)始溫度相接近,為1025 ~1050℃;在變形程度高時(shí),晶粒開(kāi)始急劇長(zhǎng)大的溫度大大高于再結(jié)晶終止溫度,亦在10251050℃范圍之間(即比再結(jié)晶終止溫度高100 - 150)。在溫軋大口徑厚壁管中,焊縫和母體大口徑厚壁管的組織就再結(jié)晶終止時(shí)晶粒大小而論實(shí)際上是相同的。而在冷軋焊縫中,晶粒要小得多。在聚集再結(jié)晶時(shí),晶粒的晶界能量起很大作用。晶格畸變基本上被初生再結(jié)晶所消除。

文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無(wú)縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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