低温和高温下的不锈钢板性能

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四川快乐12不锈钢知识百科 低温和高温下的不锈钢板性能

低温和高温下的不锈钢板性能

2018-11-25 15:01:00 

现在要求飞机和化学处理设备在零度以下的温度下工作,并且需要考虑金属在低至-150℃的温度下的行为,特别是从焊接设计的角度来看,可能会发生截面变化和焊缝底切。在低温下拉伸和屈服强度的增加通常是金属和合金的特征。尽管强度增加,铜,镍,铝和奥氏体合金仍保持其大部分或全部的拉伸延展性和低温冲击性。在无缺口低碳不锈钢板的情况下,面积的伸长和减少在-130℃下令人满意,然后严重下降。

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1、铁素体不锈钢板粗粒度大于180的表面研磨和喷丸处理导致在-100℃下由于表面加工硬化而脆化,然而通过在650-700℃下退火1小时来校正。这种热处理还通过去除残余应力提供了防止焊接结构发生脆性断裂的保护措施。当温度低于-100℃或在低于零的设备中涉及缺口冲击应力时,最好使用18-8奥氏体不锈钢板。

2、不锈钢板以合理的价格提供了极具吸引力的性能组合,其优异的韧性是由于坚韧的镍铁氧体的细晶粒结构,没有脆化的碳化物网络,在570℃回火时形成稳定的奥氏体。由于铁素体和奥氏体转变温度低,这种回火特别重要。4%Mn和Ni适用于低至-196℃的铸件。应注意选择没有表面缺陷的板材,并确保在设计和制造过程中没有缺口。

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3、高温下的不锈钢板性能,蠕变是在恒定应力下金属的缓慢塑性变形,在室温下使用的软金属,如铅管和白色金属轴承。蒸汽和化学工厂在450-550℃下运行。燃气轮机在高温下工作。当在熔点Tm的0.5-0.7的温度范围内快速加载时,可以发生蠕变并导致静态应力下的断裂小得多。不同应力下金属伸展的时间变化可以分为初级阶段,当相对快速的延伸发生但速度递减时。这是设计者感兴趣的,因为它构成了在给定时间内达到的总延伸的一部分,并且可能影响间隙。蠕变以或多或少的恒定速率发生的次级时期,有时称为最小蠕变速率。对于大多数应用来说,这是曲线的重要部分。当延伸率加速并最终导致破裂时,三级蠕变阶段应避免在此阶段使用合金,但是从一级材料的蠕变曲线来看,从二级到三级的变化并不总是很容易确定。

4、当考虑一系列曲线覆盖一系列操作应力时,蠕变曲线可获得的信息的有限性质更加清晰。随着施加的应力减小,初级阶段减少并且第二阶段延长并且第三阶段期间的延伸趋于减小。修改测试温度对曲线的形状有一些类似的影响。设计数据通常以恒定蠕变应变的一系列曲线给出,关联给定温度的应力和时间。重要的是要知道所使用的数据是仅用于第二阶段还是包括初级阶段。在设计工作温度远高于大气温度的工厂时,设计师必须仔细考虑他可以允许的最大应变量以及工厂的最终寿命。允许的蠕变量在很大程度上取决于物品和使用条件。

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5、对于长期应用,有必要进行冗长的测试以获得设计数据。从短时间测试推断是危险的,这可能不会产生所有的结构变化,对于不锈钢板开发和生产控制,使用短时间测试,通过杠杆系统将单轴拉伸应力施加到位于管式炉中的试样并且非常精确地控制温度,使用非常灵敏的镜子伸长计来测量应变的蠕变速率。

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