用X射线检验大口径厚壁管的机械性能

普遍认为晶界能量在晶核变形和长大过程中的作用不大。援引的依据是大口径厚壁管变形晶格畸变的体积能量比表面能量大得多。但其他文献中的数据证实并非总是如此,并且认为:

1)再结晶晶核形成机理接近多边化;在变形程度比较小时,晶核出现在晶粒的周边畸变最大的部分。多边化不会促进反而会阻碍再结晶这一事实证明,晶核形成机理并非纯属多边化。关于高度变形后的再结晶机理,没有任何明确的概念。看来,再结晶晶核在此种情况下是由位错体积密度最小的晶格区域组成的。

2)精确测定再结晶晶格各项参数,未能肯定同变形基体的晶格相比存在何种差别。

3)晶核的晶界能量对再结晶最初阶段的晶核发展具有控制作用。

论述大口径厚壁管各阶段再结晶过程的发展的文献数量极其有限。P.施瓦布和W.莱奥的文章是众所皆知的,文章论述了铬镍钢中的再结晶的电子显微镜研究。文章作者指出,在一般的试样中仅出现再结晶,而用电子显微镜直接观测经过退火的薄片时,则发现在再结晶晶粒出现之前形成多边形。作者据此得出结论:一切大口径厚壁管和合金没有一致的再结晶机理,而是依据先前的变形条件和其他因素存在着多种再结晶过程。

HC.阿尔费罗娃和AA.巴拉诺夫等人,指出了再结晶过程对钢管母体大口径厚壁管、铸造均质焊缝的组织以及性能在变形后灼变化的影响,并试图用取得的数据来解释再结晶的基本原理。

确定焊缝和母体大口径厚壁管再结晶的温度范围,对于制订电焊变形管的热处理制度相当重要。通过观察显微组织、测定机械性能和部分地应用X射线检验组织等方法,确定了再结晶温度范围。用X射线检验组织的方法测定再结晶的开始情况并不完善,因为按X射线底片上首先出现的气孔记录下的再结晶开始温度,比用1500倍光学显微镜观察显微组织测定的温度高出100150。这同大口径厚壁管X射线检验方法的分辨能力低有关。因此X射线组织分析仅用于精确测定再结晶的终止温度。

曾通过计算再结晶晶粒所占面积与所研究的基体总面积之比的方法确定了再结晶速度。利用刻度网在放大600倍条件下对30个视场上的每一个点进行了测定。

测定了变形程度为204065%的温变形和冷变形的再结晶温度范围。保温时间为10秒、5分和1小时。在所有情况下都是在空气中冷却。分析取得的数据可以找出影响再结晶过程的主要因素:变形程度、变形温度、保温时间和大口径厚壁管变形前的状态。

研究结果表明,变形程度增高通常会降低再结晶的开始温度;在变形程度由20%增大到65%时,再结晶温度范围几乎缩小一半。变形温度提高到250会使再结晶开始温度向高温侧偏移2075。冷变形大口径厚壁管和温变形大口径厚壁管再结晶终止温度实际上是一致的。

在变形程度不大时,清楚地表现出温变形大口径厚壁管和冷变形大口径厚壁管再结晶开始温度的差别;在变形程度大时,表明再结晶体积与加热温度依赖关系的动态曲线相接返。值得提出的是冷变形大口径厚壁管的再结晶范围比较宽,再结晶终止温度的差别不大。温轧大口径厚壁管的再结晶开始较晚,但进行速度较快,这样在接近再结晶终止温度时,预变形制度引起的组织差别被消除。

同只加热不保温相比较,增加保温时间会使再结晶开始温度下降100150℃。不管温度、变形程度和退火时保温时间如何,同母体大口径厚壁管相比,焊缝再结晶起点在一切情况下均高:在单相均质焊缝再结晶时高2550~100。在双相焊缝时高75100。焊缝再结晶终止温度也比母体大口径厚壁管相应高2575℃。

在变形程度小时,再结晶终止湿度和聚集再结晶开始温度相接近,为1025 ~1050℃;在变形程度高时,晶粒开始急剧长大的温度大大高于再结晶终止温度,亦在10251050℃范围之间(即比再结晶终止温度高100 - 150)。在温轧大口径厚壁管中,焊缝和母体大口径厚壁管的组织就再结晶终止时晶粒大小而论实际上是相同的。而在冷轧焊缝中,晶粒要小得多。在聚集再结晶时,晶粒的晶界能量起很大作用。晶格畸变基本上被初生再结晶所消除。

文章作者:不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|小口径厚壁钢管-浙江至德钢业有限公司

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