不銹鋼基礎(chǔ)培訓(xùn)講義-全文預(yù)覽
【正文】 /A450M—2004 “碳素鋼管、鐵素體合金鋼管及奧氏體合金鋼管一般要求規(guī)格”都是最新版本，作為出口不銹鋼管企業(yè)的技術(shù)和銷售人員應(yīng)掌握國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的最新版本。為了提高高溫和常溫下的機(jī)械強(qiáng)度，很多品種提高了鋼中的含碳量，為避免晶間腐蝕，增加了Ti、Nb的加入量，為避免耐熱鋼加熱時(shí)晶粒粗大，ASTM A213規(guī)定：帶H 的含碳量較高的耐熱鋼，晶粒尺寸號(hào)不能超過No7，晶粒尺寸按ASTM E112（GB6394）試驗(yàn)方法測(cè)定。ASTM A213標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的是鍋爐用鋼，也是耐熱鋼，規(guī)定了一些含鉻鎳鉬高的耐熱鋼，如310系列、309系列、317系列、帶H的高碳系列，含Ti的316系列，而這些品種在ASTM A269中是沒有的。3．重量GB/T17395規(guī)定的重量計(jì)算公式：W=（ρ/1000）（DS）S（3）式中：W—鋼管理論重量，㎏/m； ρ鋼的密度，㎏/dm3； D—鋼管公稱外徑，mm； S—鋼管公稱壁厚，mm。其他技術(shù)要求ASTM A789基本同ASTM A269。含鉬雙相不銹鋼具有很好的耐孔蝕性能，鉻的增加，可以增加鈍化膜中的鉻含量，鉬又富集在靠近基體的鈍化膜中，從而提高了鈍化膜的穩(wěn)定性。一般用在600C以上中性氯化物溶液中的188型奧氏體不銹鋼容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞，雙相不銹鋼中第二相存在，對(duì)裂紋擴(kuò)展起機(jī)械屏障作用，延長(zhǎng)裂紋的擴(kuò)展期。表9 ASTM A268規(guī)定的主要鐵素體和馬氏體不銹鋼管品種和化學(xué)成份 國(guó)外鐵素體和馬氏體不銹鋼管發(fā)展很快，故ASTM A268與GB/T14976比較增加了很多鐵素體和馬氏體不銹鋼管品種，共有26個(gè)品種，以鐵素體鋼居多，而GB/T14976只有1Cr17和0Cr13二個(gè)品種，國(guó)內(nèi)不銹鋼管廠家應(yīng)把發(fā)展鐵素體和馬氏體不銹鋼管作為商機(jī)。鐵素體不銹鋼因含鉻量高，故耐應(yīng)力腐蝕、耐點(diǎn)蝕、耐縫隙腐蝕的性能優(yōu)良。鐵素體不銹鋼是指含量在11%~30%，具有體心立方晶格，在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。ASTM A269規(guī)定，對(duì)用于某些腐蝕性介質(zhì)，尤其是氯化物，可能出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕的，可以規(guī)定TP304L、TP316L、TP32TP34和TP348的管子是消除應(yīng)力退火的狀態(tài)交貨。對(duì)于奧氏體鋼，翻邊寬度均應(yīng)不小于外徑的15%” 6. 耐腐蝕試驗(yàn)GB/T14975要求：奧氏體型和奧氏體鐵素體型雙相不銹鋼管應(yīng)進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)，晶間腐蝕試驗(yàn)方法按GB/~，如未明確，按GB/“不銹鋼硫酸硫酸銅腐蝕試驗(yàn)方法”規(guī)定執(zhí)行。對(duì)此，在采購坯料時(shí)應(yīng)給予要求。這16個(gè)鋼種中有12個(gè)含N鋼種，反映了以N代Ni傾向,以及超低碳、高鎳、高鉻、高鉬、高錳、高性能的鋼種，詳見表5 。ASTM A269對(duì)超低碳不銹鋼的C含量要求較寬。圖不銹鋼應(yīng)力腐蝕示意圖ASTM A269規(guī)定，對(duì)用于某些腐蝕性介質(zhì)，尤其是氯化物，可能出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕的，可以規(guī)定TP304L、TP316L、TP32TP34和TP348的管子是消除應(yīng)力退火的狀態(tài)交貨。鉻的增加，可以增加鈍化膜中的鉻含量，使鈍化膜的化學(xué)穩(wěn)定性增加。晶間腐蝕試驗(yàn)是把不銹鋼試樣埋入銅屑中，在硫酸+硫酸銅+銅屑溶液中沸騰16小時(shí)，觀察有無晶間腐蝕傾向。304鋼中要求C≤％，碳含量減少，可以減少冷卻時(shí)碳原子向晶界析出。原子個(gè)數(shù)之比，在奧氏體中碳原子：鐵原子=3：1；而鐵素體中碳原子：鐵原子=1：1 。具有體心立方的鐵素體金屬晶體中，有68%的體積被原子所占據(jù)；具有面心立方的奧氏體金屬晶體中，有74%的體積被原子所占據(jù)。從理論上講在任何位置，鉻的含量不能低于13%，這樣才能確保不銹鋼的耐腐蝕性能。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼管的外徑系列和各外徑鋼管的壁厚系列，以及單位長(zhǎng)度鋼管的重量。表3 主要鋼種的力學(xué)性能 圖1超聲波檢驗(yàn)人工缺陷對(duì)比試樣 圖2穿過線圈式渦流探傷技術(shù)簡(jiǎn)圖上是矩形槽口，下是V形槽口 左是次級(jí)線圈1，中是初級(jí)線圈，右是次級(jí)線圈2，這是多線圈方案渦流檢驗(yàn)按GB/T77351995“鋼管渦流探傷檢驗(yàn)方法”執(zhí)行，渦流探傷是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，當(dāng)鋼管經(jīng)過通以交流電的線圈時(shí)，鋼管表面或近表面有缺陷部位的渦流將發(fā)生變化，導(dǎo)致線圈的阻抗或感應(yīng)電壓產(chǎn)生變化，從而得到關(guān)于缺陷的信號(hào)，從信號(hào)的幅值及相位等，借助于對(duì)比試樣人工缺陷與自然缺陷顯示信號(hào)的幅值對(duì)比，可以對(duì)缺陷進(jìn)行判斷，詳見圖2。利用壓電效應(yīng)或電磁效應(yīng)原理可在管內(nèi)激發(fā)出不同類型的超聲波。定向發(fā)射的超聲波束在管中傳播時(shí)遇到缺陷，既產(chǎn)生波的反射又產(chǎn)生波的衰減。如一根不銹鋼管,外徑為￠219,壁厚6mm，計(jì)算該鋼管能承受多少壓力的流體？P=2SR/D（1）試驗(yàn)壓力：無縫管Ｐ＝２６ 520 ／２１９ ＝１１．３９７ MPa允許使用壓力：Ｐ１ ＝Ｐ／１．５＝７．５９８ MPa焊管Ｐ＝２６ 205 ／２１９= MPa在液壓試驗(yàn)下，應(yīng)保證耐壓時(shí)間不少于5s，鋼管不得出現(xiàn)漏水或滲漏。第二、三位數(shù)字表示不同組別的順序號(hào)，并且多數(shù)常用牌號(hào)與美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)（AISI）的數(shù)字體系一致。 培訓(xùn)講義一．不銹鋼鋼號(hào)表示方法和比較：1．中國(guó)不銹鋼牌號(hào)中國(guó)的不銹鋼和耐熱鋼牌號(hào)采用規(guī)定的合金元素符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字表示。4為馬氏體和鐵素體不銹鋼系列。液壓試驗(yàn)按GB/T241“金屬管液壓試驗(yàn)方法”進(jìn)行，試驗(yàn)壓力按（1）式計(jì)算，P=2SR/D（1）式中P試驗(yàn)壓力，單位為兆帕（MPa），1MPa=106 Pa，1 Pa=1N/m2， 1MPa=1N/mm2； S鋼管的公稱壁厚，單位為毫米（mm）； D鋼管的公稱外徑，單位為毫米（mm）； R允許應(yīng)力，不銹鋼無縫鋼管規(guī)定為抗拉強(qiáng)度的40%，單位為兆帕（MPa）；詳見表3。管內(nèi)流體允許使用壓力P1：P1=P/（2）超聲波檢驗(yàn)按GB/T57771996“無縫鋼管超聲波探傷檢驗(yàn)方法”執(zhí)行。超聲波探頭可以實(shí)現(xiàn)電能和聲能之間的相互轉(zhuǎn)換。%，人工缺陷見圖1。三．美國(guó)不銹鋼管標(biāo)準(zhǔn)體系第一層次：美國(guó)不銹鋼無縫鋼管的尺寸規(guī)格主要依據(jù)美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASME “焊接和無縫鋼管”。不銹鋼的耐腐蝕性能是很好的，0Cr18Ni9（304）由于鋼中含有18%的鉻，鉻是發(fā)揮耐腐蝕性能的主要元素，在使用過程中管道內(nèi)壁形成一層極薄的氧化鉻薄膜，該薄膜阻止金屬繼續(xù)氧化，故不銹鋼有很強(qiáng)的耐腐蝕性能，不僅能承受水和空氣的腐蝕，而且可以承受弱酸弱堿的腐蝕。詳見圖圖5 。從奧氏體變成鐵素體，體積膨脹，反之體積收縮。不銹鋼沿晶粒間界優(yōu)先受到腐蝕，如圖圖7,晶間腐蝕主要是由于不銹鋼經(jīng)450~8500C敏化溫度，沿鋼的晶界會(huì)有富鉻的碳化物（Cr23C6）的析出，導(dǎo)致晶界鉻的貧化而引起的。晶間腐蝕：詳見下面圖6和
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