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冷加工對不銹鋼鋼管性能的損害及消除

2015-7-1 9:18:12      點擊：
不銹鋼特別是奧氏體不銹鋼具有優良的塑性，使得諸如冷拔、冷軋、冷滾軋、冷彎、冷脹、冷扭曲等冷加工方式很容易實現，但是，所有這些冷加工實際上像焊接一樣，都會給不銹鋼鋼管的性能，尤其是耐蝕或耐熱性能帶來不可避免的損害。具體是：

    1、會導致材料晶格位錯等微觀缺陷和表面粗糙度的增加，并誘發馬氏體相變及碳化物的析出。如冷加工后奧氏體鋼呈現出磁性增加現象。

    2、導致材料晶格位錯或相變發生在表面，就會成為孔蝕等局部腐蝕的始發位置。這種現象在變形程度達到20%減斷面率時會出現直接不良影響。

    3、冷加工以后將在材料中留下殘余應力，殘余應力對材料的抗應力腐蝕開裂（SCC）極為不利。任何程度的冷加工對會使材料的SCC敏感性大增。

    4、冷加工程度對奧氏體不銹鋼的高溫持久強度也有不良影響。一般工作溫度越高或斷裂壽命要求越高，允許的冷加工程度也越低。

    5、對于承受交變載荷的不銹鋼鋼管應用，冷加工會因伸長率和剩余伸長率降低使其開裂擴展速率上升而造成不利影響。

    消除的方法是：

    1、絕大多數國家的不銹鋼鋼管標準，尤其是歐洲統一的不銹鋼鋼管標準規定所有不銹鋼無縫鋼管都必須以固溶或退火狀態供貨，以消除冷加工及焊接等加工造成的性能損害。

    2、固溶處理要注意3個關鍵參數：加熱溫度，快速冷卻方法以及高溫停留時間。過高的固溶處理溫度或停留時間，會對材料的耐蝕性不利。判定固溶是否到位，硬度測定，擴口、卷邊、壓扁、拉伸數據都可以判定，其中硬度測定最簡便。

    3、由于固溶或退火因高溫加熱及酸洗處理，使制造成本及生產周期明顯增加，加之有酸霧等廢氣和廢水排放等，部分企業省略該工序，采用這種產品，使用后容易產生生產和人身事故。

    4、對于某些產品或應用條件可能難以實施固溶或退火的，控制冷加工程度（冷加工變形量）和局部進行低溫消除應力退火，是減小有害影響的實用方法。