高強(qiáng)度螺栓鋼延遲斷裂分析-資料下載頁
2025-08-09 18:17本頁面
【正文】 于回火馬氏體鋼，在自然環(huán)境下易發(fā)生延遲斷裂。高強(qiáng)度鋼在冶煉、加工及使用過程中經(jīng)常會有氫進(jìn)入材料中，進(jìn)入鋼中的氫是極其有害的，即使進(jìn)入極微量的氫，通過擴(kuò)散和富集也會引起延遲斷裂。對于金屬氫系統(tǒng)，要發(fā)生延遲斷裂過程，需經(jīng)過氫的侵入、氫的擴(kuò)散和富集、氫致裂紋萌生和擴(kuò)展直至斷裂。氫在金屬中的擴(kuò)散和富集，作為氫與金屬交互作用的過渡過程，是延遲斷裂過程的前提和橋梁。高強(qiáng)度鋼的延遲斷裂是由侵入鋼中的可擴(kuò)散氫引起的，其斷裂特征主要為脆性沿晶斷裂。因此，如何提高氫陷阱有效性以降低可擴(kuò)散氫濃度，并提高晶界強(qiáng)度，變沿晶脆性斷裂為穿晶韌性斷裂是改善高強(qiáng)度鋼耐延遲斷裂性能的基本出發(fā)點(diǎn)。通過對高強(qiáng)度螺栓鋼延遲斷裂的分析，在材料冶金方面，改善1Cr17Ni2（14Cr17Ni2）耐延遲斷裂性能的主要途徑如下：（1） 減少晶界偏析。盡可能降低雜質(zhì)元素磷含量（磷降低晶界結(jié)合強(qiáng)度）、硫含量（硫在腐蝕環(huán)境下促進(jìn)氫的吸收），同時降低促進(jìn)磷、硫共偏析的錳含量，防止晶界脆化。（2） 細(xì)化晶粒。加入Al、Ti、Nb、V等元素，生產(chǎn)彌散析出的碳氮化物以細(xì)化奧氏體晶粒，在提高強(qiáng)度的同時，還可以改善韌性。（3） 調(diào)整合金元素（如添加鎳、降低錳含量）以獲得較高的缺口韌性。（4） 使侵入的氫無害化。加入適量的微合金元素V、Ti、Nb等，形成細(xì)小的碳氮化物，不但可以細(xì)化淬火前奧氏體晶粒，還可以作為氫陷阱，抑制氫的擴(kuò)散并使氫均勻分布。（5） 通過對煉鋼用原輔材料、合金的烘烤以及VD脫氣等方式，進(jìn)一步降低鋼中的氫含量。（6） 提高回火溫度。加入抗回火軟化能力強(qiáng)的元素如鉬、釩等，從而可以在保持強(qiáng)度不變的情況下，提高回火溫度使碳化物球化，以避開容易引起晶界脆化的回火溫度區(qū)域，并可使碳化物細(xì)小均勻。（7） 盡可能減少鋼表面侵入的氫量，即添加抑制腐蝕坑生成的合金元素如鉬元素。通過上述途徑，可以有效善高強(qiáng)度螺栓鋼1Cr17Ni2（14Cr17Ni2）的耐延遲斷裂性能，提高鋼的延遲斷裂抗
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