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304不锈钢铆钉产生磁性的原因及影响

返回列表 来源: 发布日期: 2020.06.03
1#乙二醇EO扩能改造项目新添加的一批设备(E-450、D-450等)运至现场时,我们发现其奥氏体不锈钢封头(折边左近)带有较大的磁性。众所周知,奥氏体不锈钢是不应有磁性的。最后疑心所用的不锈钢资料不合格,经过光谱检测,未发现资料有异常,均为合格的S30408不锈钢。在与制造厂方技术人员沟通交流,及查阅学习相关材料后,根本确定封头发生磁性是由于奥氏体不锈钢在冷加工形变进程中组织发作了变化,局部奥氏体转变为马氏体。而体心立方构造的马氏体是具有磁性的。

那么,马氏体组织发生的缘由,与哪些因素有关,对设备的使用性能能否有影响,如何防止发生马氏体等成绩是作为运用单位及设备管理人员需求关注的。

2 马氏体发生的缘由及影响要素依照组织成分的不同,不锈钢可以分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢及沉淀硬化相不锈钢,其中奥氏体不锈钢是使用量最大的一种。由于组织构造的缘由,奥氏体不锈钢实际上是没有磁性的,但是经过冷加工后常用的18-8系列(304等)奥氏体不锈钢常常会发生磁性,特别是封头、弯管等加工水平较大的部件尤为分明。国内外的一些研讨研讨标明,这些封头的部件发生磁性的缘由次要是奥氏体不锈钢经冷加工成型,局部奥氏体会发作马氏体转变。

2.1马氏体转变机理

通常马氏体组织可以经过淬火工艺处置而失掉,行将钢加热到奥氏体转变温度以上,保温一定工夫,使钢充沛奥氏体化后,疾速冷却。当奥氏体降至马氏体转变温度Ms点以下,其组织就开端转变为马氏体,不断到温度Mf点中止转变。实验研讨标明,当奥氏体不锈钢经冷加工成型时,局部奥氏体由于遭到拉、压应力也会发作马氏体转变,且马氏体与奥氏体共用晶格,以切变方式在极短时间内发作无分散相变,这种马氏体又称为形变马氏体。

2.2影响马氏体转变的要素

影响马氏体转变的要素次要有:奥氏体不锈钢的稳定性,加工变形量,加工办法等。

2.2.1化学成分的影响

依照奥氏体的稳定性,奥氏体不锈钢可分为稳态和亚稳态奥氏体不锈钢。亚稳态奥氏体不锈钢在冷变形下更容易发生马氏体,如304、304L、321冷加工较易发生马氏体,而316、316L根本不发生马氏体。

奥氏体不锈钢的稳定性由其化学成分决议,Ni、N、C、Mn等奥氏体化元素越多,奥氏体就越波动;而Cr、Mo、Nb等铁素体化元素在固溶体中具有扩散作用,在含量适宜的状况下,能阻止奥氏体转变为马氏体,但是过量时又会促使奥氏体向马氏体、铁素体转化。

2.2.2加工变形量的影响在相反条件下,加工变形量越大,发生的形变马氏体量越大。

2.2.3 加工办法的影响奥氏体不锈钢封头的成形加工普通采用冷冲压或冷旋压,冷冲压采用规范模具一次冲压成形;冷旋压是应用两模具的重复挤压作用而成形。冷冲压加工水平较为剧烈(变形速度快),在相反条件下发生形变马氏体含量较高。此外,马氏体的发生还与加工温度有关,加工温度越高,形变马氏体含量越低。

3 马氏体相变对设备功能的影响

奥氏体是面心立方构造,而马氏体是体心立方构造;马氏体的密度低于奥氏体,所以发作转变后体积会收缩,从而惹起外部的剩余应力。奥氏体组织晶粒较细,强度及韧性等综合力学性能较好,而马氏体组织硬度较高、塑性差。当马氏体相变量较大时,对钢材的功能影响不容忽视。

1)由于体积的变化,马氏体相变会惹起外部剩余应力,能够会招致设备发生裂纹等缺陷。
2)马氏体的电位比奥氏体低,在腐蚀介质环境下,马氏体绝对于奥氏体为阳极,优先被腐蚀,形成不锈钢电化学腐蚀。
3)有学者以为,亚稳态不锈钢的部分腐蚀与形变马氏体量之间存在一定关系。
4)由于存在剩余应力和电化学腐蚀条件,形变诱发马氏体被以为是奥氏体不锈钢在CL离子环境中发生应力腐蚀的重要缘由之一。

4 预防措施依据马氏体发生的缘由及影响要素,其预防措施次要有以下几种:

1)在订购封头钢板时,在规范允许范围内进步奥氏体化元素的含量。
2)资料晋级,采用316L、310等Ni含量较高的资料
3)改良加工工艺。如某厂家开发了一种新工艺,封头冷冲压预压,然后停止加温至大约250℃旋压。由于采用预压,增加重复压制从而增加了马氏体相变量,且旋压温度250℃,高于Md(加工惹起马氏体相变的温度下限),因而可以防止奥氏体不锈钢冷加工发生的较大磁性。
4)固熔热处理,可完全消弭磁性及加工硬化景象。但固熔处置本钱较高,且对封头尺寸变形影响较大。
5)增强各环节质量管理,严格控制原材料质量,严格遵守加工工艺规程。

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