精密鋼管的耐熱性能

  耐熱性能是指高溫下，既有抗氧化或耐氣體介質(zhì)腐蝕的性能即熱穩(wěn)定性，同時(shí)在高溫時(shí)雙有足夠的強(qiáng)度即熱強(qiáng)性。

  碳的影響:碳在奧氏體精密鋼管中是強(qiáng)烈形成并穩(wěn)定奧氏體且擴(kuò)大奧氏體區(qū)的元素.碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍,碳是一種間隙元素,通過(guò)固溶強(qiáng)化可顯著提高奧氏體精密鋼管的強(qiáng)度.碳還可提高奧氏體精密鋼管在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應(yīng)力腐蝕的性能.

  但是,在奧氏體精密鋼管中,碳常常被視為有害元素,這主要是由于在精密鋼管和耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經(jīng)450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導(dǎo)致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降.因此,60年代以來(lái)新發(fā)展的鉻鎳奧氏體精密鋼管大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的,可以知道隨著碳含量降低,鋼的晶間腐蝕敏感性降低,當(dāng)碳含量低于0.02%才具有明顯的效果,一些實(shí)驗(yàn)珠光還指出,碳還會(huì)增大鉻奧氏體精密鋼管的點(diǎn)腐蝕分傾向.由于碳的有害作用,不僅在奧氏體精密鋼管冶煉過(guò)和中應(yīng)按要求控制盡量低的碳含量,而且在隨后的熱,冷加工和熱處理等過(guò)程中也在防止精密鋼管表面增碳,且免鉻的碳化物析出.

一、黑色金屬、鋼和有色金屬 

在介紹鋼的分類之前先簡(jiǎn)單介紹一下黑色金屬、鋼材鋼與有色金屬的基本概念。

1、黑色金屬是指鐵和鐵的合金。如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。鋼和生鐵都是以鐵鋼材為基礎(chǔ)，以碳為主要添加元素的合金，統(tǒng)稱為鐵碳合金。
    生鐵是指把鐵礦石放到高爐中冶煉而成的產(chǎn)品，主要用來(lái)煉鋼和鋼材制造鑄件。 把鑄造生鐵放在熔鐵爐中熔煉，即得到鑄鐵(液狀)，把液狀鑄鐵澆鑄成鑄件鋼材，這種鑄鐵叫鑄鐵件。
鐵合金是由鐵與硅、錳、鉻、鈦等元素組成的合金，鐵合金是煉鋼的原料之一，在鋼材煉鋼時(shí)做鋼的脫氧劑和合金元素添加劑用。

2、把煉鋼用生鐵放到煉鋼爐內(nèi)按一定工藝熔煉，即得到鋼。鋼的產(chǎn)品有鋼錠、連鑄坯和直鋼材接鑄成各種鋼鑄件等。通常所講的鋼，一般是指軋制成各種鋼材的鋼。鋼材鋼屬于黑色金屬但鋼不完全等于黑色金屬。
    3、鋼材有色金屬又稱非鐵金屬，指除黑色金屬外的金屬和合金，如銅、錫、鉛、鋅、鋁以及黃銅、青銅、鋁合金和軸承合金等。另外在工業(yè)上還采用鉻、鎳、錳、鉬、鈷鋼材、釩、鎢、鈦等，這些金屬主要用作合金附加物，以改善金屬的性能，其中鎢、鋼材鈦、鉬等多用以生產(chǎn)刀具用的硬質(zhì)合金。以上這些有色金屬都稱為工業(yè)用金屬，鋼材此外還有貴重金屬：鉑、金、銀等和稀有金屬，包括放射性的鈾、鐳等鋼材。

精密鋼管和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù)對(duì)比

  碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型精密鋼管，而略低于奧氏體型精密鋼管；電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型精密鋼管排序遞增；線膨脹系數(shù)大小的排序也類似，奧氏體型精密鋼管 而碳鋼小；碳鋼、鐵素體型和馬氏體型精密鋼管有磁性，奧氏體型精密鋼管無(wú)磁性，但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來(lái)這種馬氏體組織而恢復(fù)其無(wú)磁性。

  奧氏體型精密鋼管與碳鋼相比，具有下列特點(diǎn)：

  1）高的電阻率，約為碳鋼的5倍。

  2）大的線膨脹系數(shù)，比碳鋼大40％，并隨著溫度的升高，線膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。

  3）低的熱導(dǎo)率，約為碳鋼的1/3。