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不锈钢锻件容易产生应力腐蚀有以下原因:
1、在不锈钢中,奥氏体不锈钢容易产生应力腐蚀,而不锈钢压力容器中90%以上采用了奥氏体不锈钢。
2、奥氏体不锈钢中亚稳定不锈钢受冷变形 后容易产生马氏体相变,更容易产生应力腐蚀。长期以来,压力容器所用不锈钢大多数为18 -8, 18-12- Mo型亚稳定不锈钢,很少用稳定型奥氏体钢。
3、容易使奥氏体不锈钢产生应力腐蚀的介质为氯化物水溶液。换热器中用来传热的介质绝大多数为含氯化物的水,由于淡水的紧缺常用海水,一般的自来水中常含氯离子数十ppm,海水中含氯化物盐为3.2% - 3.8%。油田污水中氯离子含量常为数百或数千ppm。随着工业污染的严重,一般淡水中的氯离子含量也大量提升。
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不锈钢锻件容易产生应力腐蚀有以下原因:
1、不锈钢系钝化型耐蚀金属,依靠与介质 的氧化反应形成純化膜提高耐蚀性。在应力作用下产生滑移变形,使钝化膜,露出新鲜的金属 面在介质中恢复较大的腐蚀速度,发生阳极溶解,同时又产生阳极极化,产生新的钝化膜。如此持续反复致使产生应力腐蚀裂纹。在中性氯化物水 溶液中要不断形成钝化膜,产生应力腐蚀,介质中 必须存在氧或氧化剂。
2、奥氏体不锈钢除可在氯化物水溶液中产 生应力腐蚀外,在高温浓碱中亦可产生碱脆型应 力腐蚀。在石油加氢反应器中,300 ~450 T时石 油中的有机硫可在催化剂作用下形成H2S,并在 不锈钢表面生成FeS。设备停车时,FeS与湿空气 作用生成连多硫酸,易在不锈钢的焊接热影响区产生晶间型应力腐蚀。不锈钢压力容器的碱脆和连多硫酸应 力腐蚀都是经典的应力腐蚀。
3、氯离子浓度越高,不锈钢越易产生应力腐蚀。压力容器中的液相介质是流动的,大部分区域的氯化物水溶液在流动时可以保持比较稳定 的氯离子含量。但压力容器的某些区域介质流通 不畅,如列管式换热器的换热管与管板的胀管区, 换热管外侧与管板孔内侧有缝隙,介质进人后很 难流通,在有较高温度时,水会汽化挥发,死区中 氯离子的浓度会逐渐提高、浓缩,在水中氯离子浓度为几个ppm时,分析死区中介质的氯离子浓度 常达上万ppm。这些死区更容易产生应力腐蚀。
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对于锻件的内部缺陷我们将通过低倍检查、断口检查、高倍检查的方法来检验锻件是否存在诸如内裂、缩孔、疏松、粗晶、白点、树枝状结晶、流线不符合外形、流线紊乱、穿流、粗晶环、氧化膜、分层、过热、过烧组织等缺陷。而对于力学性能主要是检查常温抗拉强度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度、高温瞬时断裂强度、高温持久强度、持久塑性及高温蠕变强度等。
由于锻件制成零件后,在使用过程中其受力情况、重要程度、工作条件不同,其所用材料和冶金工艺也不同,因此不同的部位依据上述情况并按照本部门的要求将锻件分出类别,不同的部门,不同的标准对锻件的分类也是不同的。但不管怎么,对于锻件质量检验的整体来说都离不开两大类检验,即外观质量和内部质量的检验,只不过锻件的类别不同,其具体的检验项目、检验数量和检验要求不同罢了。例如,有的工业部门将结构钢、不锈钢、耐热钢锻件分成Ⅳ类进行检验。
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锻件成型技术有哪些?
锻件成型技术可通过冷精锻成型、热精锻成型、温精锻成型、负荷成型、闭塞锻造、等温锻造、分流锻造等不同锻造成型技术,锻件(零件、工件)成型后,仅需要少量加工或不再加工,就可以用作机械构件的成型技术。
1、冷精锻成型
锻件厂将不加热的金属材料直接进行锻造,主要包括冷挤压和冷镦挤。冷精锻成型技术比较适合多品种小批量生产,主要用来制造汽车、摩托车的各种零部件以及一些齿形零件。
2、热精锻成型
主要是指在再结晶温度之上的精密锻造成型工艺。热精锻成型工艺大多采用闭式模锻,对模具和设备精度要求较高,锻造时坯料体积必须严格控制,否则模具内部易产生较大压力,故在设计闭式模锻模具时,通常运用分流原理来解决此问题。目前,我国载重汽车所用的直齿锥齿轮大多采用此方法生产。
3、温精锻成型
是在再结晶温度以下某个合适的温度下进行的精密锻造成型工艺。但温锻的锻造温度分为较窄、对模具材料力学和模具本身要求高,通常需要采用专门的高精度锻造设备。温精锻工艺一般比较适合大批量生产,锻造中等屈服强度材料。
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