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不锈钢管高温疲劳是指材料在高温下由于周期反复变化着的应力的作用而发生损伤至断裂的过程。对其进行的研究结果表明,在某一高温下,10的8次幂次高温疲劳强度是该温度下高温抗拉强度的1/2。
不锈钢管热疲劳是指在进行加热(膨胀)和冷却(收缩)的过程中,当温度发生变化和受到来自外部的约束力时,在材料的内部相应于其本身的膨胀和收缩变形产生应力,并使材料发生损伤。当快速地反复加热和冷却时其应力就具冲击性,所产生的应力与通常情况相比更大,此时有的材料呈脆性破坏。这种现象被称之为絷冲击。不锈钢板热疲劳和热冲击是有着相似之处的现象,但前者主要伴随大的塑性应变,而后者的破坏主要是脆性破坏。
镍是优良的耐腐蚀材料,也是不锈钢管的重要合金化元素.镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变.所以镍不能单独构成不锈钢.但是镍与铬同时存在于不锈钢板中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢板的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。
碳是工业用钢的主要元素之一,不锈钢管性能与组织在很大程度上决定于碳在钢中的含量及其分布的形式,在不锈钢中碳的影响尤为显著。碳在不锈钢中对组织的影响主要表现在两方面,一方面碳是稳定奥氏体的元素,并且作用的程度很大(约为镍的30倍),另一方面由于碳和铬的亲和力很大,与铬形成-系列复杂的碳化物。所以,不锈钢管从强度与耐腐烛性能两方面来看,碳在不锈钢中的作用是互相矛盾的。认识了这一影响的规律,我们就可以从不同的使用要求出发,选择不同含碳量的不锈钢. 例如工业中应用广泛的,也是起码的不锈钢—-0Crl3~4Cr13这五个钢号的标准含铬- 27 - 量规定为12~14%,就是把碳要与铬形成碳化铬的因素考虑进去以后才决定的,目的即在于使碳与铬结合成碳化铬以后,固溶体中的含铬量不致低于11.7%这一限度的含铬量。