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310S不锈钢管件开裂原因

文章出处:www.fsyinze.com责任编辑:作者:吴生人气:-发表时间:2018-01-17 11:03

 

310S不锈钢中的铬与镍含量都较高,它的耐腐蚀性能要好于普通18-8不锈钢。在浓度为68.4%以上的沸腾硝酸中,普通18-8不锈钢的耐腐蚀性能并不令人满意,但310S不锈钢却能够在6585%浓度的硝酸中应用。比如硝酸生产设备中的尾气预热器、加热器、冷凝管和生产氧化铀的硝酸设备上都大量应用了310S不锈钢。

此外,310S不锈钢的热强性、抗氧化性和抗硫化性能也良好。高应用温度是1200℃,持续应用温度甚至达到1150℃,它的耐热性能要远比304316321不锈钢之类的强。且相比于镍铬超级合金、钴铬超级合金,其成本优势又很明显。不过在生产时有些方面也比较难控制,其一是导热性差,导热系数只有304不锈钢的58%,铬1747%,连铸坯热裂纹倾向大;其二就是枝晶偏析严重,热轧加热高温度会有一些限制,高温变形抗力大,热塑性低,在轧制过程中比较容易形成开裂;其三就是铬碳化物、σ相析出倾向大。

在实际生产中,有个例子是使用电炉、LF精炼炉、连铸、热轧生产的直径是Φ90mm310S不锈钢棒在热穿管过程中出现内壁开裂,所以取内壁开裂的310S不锈钢管做分析,寻找使得该管子开裂的主要原因并做一些改进措施。

观察该不锈钢管头部开裂的形貌,从头部往管身延伸一定长度截开荒管,检查内壁开裂情况。在管子上取试样,磨平后在SPECTROLAB M10型光电直读光谱仪上检测其化学成分。在裂纹处截取金相试样做检测,主要做夹杂物的评级,裂纹微观形貌观察和组织变形情况的分析。取裂纹处存在异物的试样在扫描电镜下可用能谱做异物质的化学成分分析。试样制备、研磨、浸蚀、显微组织检验、显微照相都参照GB/T13298-1991《金属显微组织检验方法》进行。

数据显示,不锈钢中铁素体含量较高、穿管热变形温度低和钼顶头的疲劳使用对310S不锈钢穿管开裂均会造成影响。一定要使用一些措施来改进,首先是对现有的管坯料,穿管前要尽量增加加热温度,延长保温时间,加快穿管速度,生产前需要检查钼顶头的使用状态;其次就是适当优化配比化学成分,在不增加镍含量的前提下,铬元素依据标准的下限控制,钼元素的残留量不可以过多;第三就是因为310S不锈钢的合金元素含量高,枝晶偏析严重,柱状晶粗大,低熔点物质和杂质元素容易集中于晶间和铸坯心部,在不完全排除夹杂物或夹渣影响的前提下要在冶炼、连铸时经过提升钢水洁净度,减低浇注温度,控制过热度,使用电磁搅拌技术,减小枝晶偏析,提高中心等轴晶比例,降低杂质元素偏析引起的脆化倾向,提高铸坯质量,为后续热加工提供质量较好的坯料。

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