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0cr18ni11nb和1Cr18Ni9Ti不锈钢管力学性能与时间的关系
时间:2022-04-18 18:25:48        点击量:【 】次


试验结果主要以在700℃加热时0cr18ni11nb和1Cr18Ni9Ti不锈钢管的力学性能和金相组织的变化为研究对象,并比较了两种不锈钢管在高温

 

后组织和力学性能的变化。力学性能测试包括拉伸、冲击和硬度测试。由于不锈钢管在600~700℃下工作,因此在室温下进行冲击试验,在700℃下进行高温冲击试验,以检查不锈钢管在高温下的韧性。在之前的失效分析中,已对运行8000小时的不锈钢管的抗拉强度进行了分析。结果表明,时效后不锈钢管的抗拉强度提高,塑性降低。由于原材料的选择,强度指数只能解释性能发展的趋势,但不能在最大的比较中提供有效的证据,因此,在强度试验中,只测试了0cr18ni11nb的母材和焊缝样品,而在冲击能指数的检查中,对两种奥氏体钢进行了详细的比较

 

沿管道轴线取样,并选择三个平行试样进行试验。冲击试验按gb2106-80进行,仅限于不锈钢管壁厚。样品尺寸为7.5 mm x 10 mm x55 mm,应沿厚度方向开一个V形缺口。拉伸试验应按照gb3076-82 

 

(1)不锈钢管拉伸性能随加热时间的变化进行。表5.3、图5.1和图5.2显示了0cr18ni11nb不锈钢管拉伸性能随加热时间的变化。总的来说,不锈钢管的抗拉强度随加热时间的增加而增加,塑性随加热时间的增加而降低。焊缝的屈服强度增加了约5%,而面积减少了1/4 

 

(2)。表5.4、图5.3和图5.4分别显示了0cr18ni11nb不锈钢管和1Cr18Ni9Ti不锈钢管的冲击能量随加热时间的变化。从试验结果来看,所有试样的冲击能都随着保温时间的延长而降低。1Cr18Ni9Ti焊缝试样经6000小时时效后,常温韧性下降94%,高温韧性下降77%。0cr18ni11nb的两项指标分别为82%和65%,表明0cr18ni11nb在高温时效过程中的韧性变化远小于1Cr18Ni9Ti。从图5.3可以看出,两种不锈钢管母材的韧性损失趋势基本相同,0cr18ni11nb稍好,但差异不大;焊缝的变化分为两部分。在保温时间约2640小时之前,两种不锈钢管的变化趋势基本相同,但明显相差3850小时。0Cr18Ni11Nb不锈钢管的韧性在中间基本保持不变,然后逐渐降低,而1Cr18Ni9Ti始终保持下降趋势。从冲击能量的数值分析来看,两种不锈钢管焊缝试样的实际冲击能量值相似,但0cr18ni11nb不锈钢管的试样尺寸较小,截面为7.5mmx10mm,因此0cr18ni11nb更好。考虑到试样的尺寸,母材试样冲击能值的差异,可以认为,两种不锈钢管的冲击能基本相同

 

(3)不锈钢管硬度随加热时间的变化表5.5显示了不锈钢管在700℃加热后硬度随时间的变化关系。从表中可以看出,不锈钢管的硬度变化不明显,甚至使用8000小时的原始失效管基本上都在200hb左右。这也表明,用硬度测试不锈钢管的脆化程度是不可靠的。


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