影響不銹鋼鍋爐鋼管強(qiáng)度的因素

2021-09-13 09:37:45

爬行是鍋爐鋼管，特別是高參數(shù)不銹鋼鍋爐鋼管必然會遇到的問題，所以鍋爐工作者應(yīng)該知道爬行相關(guān)的實(shí)用問題。影響蠕變的因素是實(shí)際工作中經(jīng)常遇到的問題。

蠕變是一種非常敏感的鋼材特性，受到很多因素的影響，而且這些因素對蠕變的影響程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于對一般常溫機(jī)械性能的影響。例如，在常溫條件下，機(jī)械性能大致相同的不銹鋼鍋爐管在高溫強(qiáng)度方面可能有很大差異。此外，提高高溫強(qiáng)度的方法也與提高常溫強(qiáng)度的方法相同。

以下是影響蠕變的各種因素的簡要介紹。需要注意的是，每一個因素往往都是相互關(guān)聯(lián)的，比如冶煉方法、熱處理、金屬組織、組織穩(wěn)定性等，都是很大程度上相互關(guān)聯(lián)的。

一、學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)。

化學(xué)成分是影響蠕變的重要因素。

討論化學(xué)要素的影響，應(yīng)注意哪些材質(zhì)的不銹鋼鍋爐管、多少含量、哪些溫度條件的影響，總結(jié)影響可能導(dǎo)致錯誤的結(jié)論。

鉬(Mo)、鎢(W)、鉻(Cr)等合金要素可以提高各種鍋爐不銹鋼管的抗蠕變能力。這些要素的共同特征是與碳的結(jié)合能力強(qiáng):形成的小而堅固的碳分布在晶間和晶粒內(nèi)部，像楔子一樣阻礙不銹鋼鍋爐管的變形，可以提高高溫強(qiáng)度和常溫強(qiáng)度。

在上述元素中，效果最大的是鋁，在各國耐熱鍋爐不銹鋼管中幾乎都含有鉬。含量越高效果越好，但在約1.5%以上時效果的提高并不顯著。另外，鋁是貴重的要素，其含量在我國鍋爐不銹鋼管中一般不超過1%。

銘在提高抗蠕變能力方面，作用小于鉬:含量超過1.5%時效果減弱，見圖3-13。耐熱鋼加鉻的主要目的是提高抗氧化能力。鉻是目前我國不足的要素，盡量少用。

鎢對提高抗蠕變能力的效果也不如鉬。在國外:像美國、蘇聯(lián)這樣，鎢的產(chǎn)量很少，為了提高珠光鍋爐不銹鋼管的爬行能力，只在個別的奧氏體鋼中加入一點(diǎn)，進(jìn)一步提高熱強(qiáng)度。我國鎢儲量豐富，部分國產(chǎn)新品牌耐熱鋼含鎢。無鉻8號、鋼102含有少量鎢。

釩對提高抗蠕變能力的作用與鉬接近。但是，存在最佳含量區(qū)間:圖3-14顯示，12CrMo鋼的最佳含量約為0.3%。我國大部分鍋爐熱強(qiáng)鋼包括在內(nèi)，一般在0.3%左右。

Nb、鈦和碳結(jié)合能力強(qiáng)，能有效提高抗蠕變能力。但是，由于稀有，一般不僅僅是為了這個而使用，為了其他的目的加入鈮和鈦，熱強(qiáng)度也提高了。

錳(Mn)、鎳(Ni)含量少時，對蠕變的影響不大，但含量多，形成奧氏體鋼時，錳鉻奧氏體鋼、鎳鉻奧氏體鋼等，由于再結(jié)晶溫度上升，抗蠕變能力顯著提高。國外600℃以上的高溫鍋爐熱強(qiáng)鋼一般是含鎳多的奧氏體鋼。我國目前缺乏鎳，大力發(fā)展含錳奧氏體鋼。

硅(Si)對抗蠕變能力不起作用，在鍋爐耐熱鋼中，硅用于提高抗氧化能力。

硼(B)極少量加入低合金、高合金鍋爐耐熱鋼，可有效提高熱強(qiáng)度，近十多年來應(yīng)用于國內(nèi)外。

二、冶煉，。

鋼的冶煉方法對蠕變能力的影響很大?；瘜W(xué)成分和熱處理方式相同，冶煉方法不同的不銹鋼鍋爐管具有相似的常溫機(jī)械性能，但耐蠕變性可能大不相同。

總體情況如下:

1、沸騰鋼的熱強(qiáng)度比鎮(zhèn)靜鋼差

    2、電爐鋼比平爐鋼好得多；

    3、高周波電爐鋼比電弧電爐鋼好。由圖3-15可見，冶煉方法不同，熱強(qiáng)性相差竟達(dá)50～100%。

    鋼錠尺寸對熱強(qiáng)性也有影響，小鋼錠比大鋼錠好。

    上述情況可能與晶界處存在的偏析物、雜質(zhì)、孔穴等有關(guān)。在常溫條件下，鋼的強(qiáng)度取決于晶粒本身的強(qiáng)度，因此晶界缺陷的影響不大，與冶煉方法的關(guān)系不如高溫。