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无缝钢管冷处理裂纹分析及预防措施

日期:2021-07-23

无缝钢管多为中等和高碳合金钢。淬火后,部分过冷奥氏体没有转变为马氏体,而是保持在服役状态成为残余奥氏体,影响服役性能。若置于零以下继续冷却,可促进残余奥氏体的马氏体转变。因此,冷处理的本质是继续淬火。常温淬火应力和零位淬火应力叠加,当堆垛响应力超过材料的强度极限时,就会形成冷处理裂纹。

无缝钢管冷处理裂纹分析及预防措施

预防:

(1)无缝钢管经淬火冷处理后,将无缝钢管置于沸水中30-60分钟,可消除15%-25%的内部淬火应力,稳定残余奥氏体,然后在 -60°C 下进行常规冷处理。或进行-120℃深冷处理,温度越低,残余奥氏体转变为马氏体的量越多,但不可能完成转变。实验表明,大约有 2%-5% 的残余奥氏体残留。按需要保留少量残余奥氏体,以松弛应力,起到缓冲作用。由于残余奥氏体软而韧,可部分吸收马氏体化快速膨胀的能量,缓解相变应力;

(2)冷处理完成后,将无缝钢管取出,放入热水中加热,可消除40%-60%的冷处理应力。温度升至室温后,应及时回火。进一步消除冷处理应力,避免冷处理裂纹的形成,获得稳定的组织性能。确保无缝钢管产品在储存和使用过程中不变形。

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