雙相不銹鋼管件裂紋形成的原因有哪些
雙相不銹鋼管件具有奧氏體、鐵素體不銹鋼兩體組織的特征,同時(shí)具備的耐腐蝕性、強(qiáng)度、焊接性等性能也是傳統(tǒng)不銹鋼所不能比擬的,適用于石油化工領(lǐng)域。但對(duì)熱處理、成型等工藝操作要求較高,增加了管件制造與維護(hù)的難度,尤其是管件裂紋問(wèn)題,除全面分析成因外,還需采取多項(xiàng)措施控制與預(yù)防,從而有效延長(zhǎng)雙相不銹鋼管件的使用壽命。雙相不銹鋼管件的裂紋問(wèn)題,與原材料質(zhì)量、生產(chǎn)工藝等因素有關(guān)。作為工業(yè)管道安裝工程中的關(guān)鍵基礎(chǔ),產(chǎn)品質(zhì)量將直接影響管道結(jié)構(gòu)安全性與生產(chǎn)成效;對(duì)此,在工程施工中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)雙相不銹鋼關(guān)鍵的質(zhì)量控制,并對(duì)存在問(wèn)題的管件展開(kāi)有效處理,確保管道安裝工程順利進(jìn)行。
雙相不銹鋼管件的裂紋原因主要有以下幾點(diǎn):
1. σ相分布
σ相屬于有害相,會(huì)使材料脆化。管道在使用過(guò)程中,σ相的存在會(huì)成為鋼管件裂紋的關(guān)鍵誘因。出現(xiàn)裂紋后,會(huì)逐漸擴(kuò)展直至關(guān)鍵整體開(kāi)裂。σ相主要分布在鐵素體和奧氏體的相界上,會(huì)逐步向鐵素體拓展,致使開(kāi)裂三通的金相組織、沖擊吸收功檢測(cè)不達(dá)標(biāo)。究其原因與制造成質(zhì)量意識(shí)缺失,原材料存在問(wèn)題有關(guān),致使其存在有害相,不符合項(xiàng)目技術(shù)要求。
2. 熱處理不到位
在熱處理中,雙相不銹鋼的敏感度,要明顯高于奧氏體不銹鋼,會(huì)進(jìn)一步析出雙相鋼的有害相,致使不銹鋼的韌性、耐蝕性逐漸削弱。究其原因與熱處理的溫度、保溫時(shí)間不夠有關(guān),致使析出的有害相不能完全溶解?;蚴侵圃爝^(guò)程中,材料在析出有害相的溫度下長(zhǎng)時(shí)間暴露[1]。
3. 雙相鋼相平衡
奧氏體和鐵素體不銹鋼兩體組織的相平衡,即雙相鋼的顯微組織,其性能也是產(chǎn)生裂紋的不可忽視誘因?;瘜W(xué)成分、熱循環(huán)史決定了雙相鋼的鐵素體含量,而鐵素體含量越高,越容易析出有害相,最終導(dǎo)致鋼管件出現(xiàn)裂紋。熱處理會(huì)降低鐵素體含量,與此同時(shí),抗SCC能力隨之降低。當(dāng)鐵素體含量不足30%時(shí),SCC風(fēng)險(xiǎn)較高;當(dāng)其含量超過(guò)70%時(shí),鋼管件的抗點(diǎn)蝕性能隨之削弱。對(duì)此,合理制定、掌控?zé)崽幚砼c成形工作尤為關(guān)鍵。除此之外,在制造過(guò)程中,還應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量控制,確保其沖擊值、金相組織、腐蝕率、硬度值達(dá)標(biāo),最重要的是鐵素體含量合格。
4. 冷變形
通常出現(xiàn)彎管上,強(qiáng)烈冷變形會(huì)致使高塑性的形變區(qū)殘余拉應(yīng)力升高,硬度隨之升高。此時(shí),高硬度區(qū)在含氯離子的高溫?fù)Q環(huán)境下,會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂情況。
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