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在一定條件下材料的塑性和韌性降低,,在使用時可能發(fā)生脆性破壞,,對工件的安全是不利的,,對技術(shù)員來說,,需要了解相關(guān)知識,,從而再設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中避免脆性破壞的發(fā)生,。下面介紹幾種常見的材料脆化現(xiàn)象:
9 ]4 f; E! ]3 e" j$ u" q! J1.冷脆型:隨著溫度下降,,大多數(shù)鋼材的強(qiáng)度增加,,韌性下降;再低溫條件下工作的設(shè)備必須使用專門的鋼材和焊接材料,,低溫沖擊試驗(yàn)合格,,焊縫不許出現(xiàn)咬邊;設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中避免應(yīng)力集中產(chǎn)生,。& I5 r' \4 U* W: A4 b
2.熱脆性:鋼材長時間在400-500℃后冷卻至室溫,,沖擊韌性會明顯下降。(注意:高溫下不呈現(xiàn)脆化),,熱脆性可以通過沖擊試驗(yàn)驗(yàn)證,,一般比正常沖擊韌度下降50%左右,嚴(yán)重的可以下降90%,。對于工作溫度400-500℃的元件,,應(yīng)注意熱脆問題。
& {% u# Y; L) p8 G6 Y3 B7 I q3.氫脆:鋼材中的氫會降低材料的力學(xué)性能,。鋼材中的氫含量增加,,材料端面收縮率下降。氫主要來源于:冶煉中的氫再冷卻時沒有即使逃逸而存留在鋼材中,;焊接中水,、油等雜質(zhì)在電弧高溫下分解出氫溶于鋼材;設(shè)備工作是,,介質(zhì)中的氫進(jìn)入鋼材,。此外酸洗不當(dāng)也可能導(dǎo)致氫脆。
. z" M( S; u! s. m6 t氫脆是一種微觀裂紋在高應(yīng)力下發(fā)展的過程,,脆性甚至可降低到屈服極限的20%左右,,是一種延遲裂紋,斷裂延遲可以發(fā)生在幾分鐘后,,也可以發(fā)生在幾天后,。一般發(fā)生的溫度在-100~150℃(低溫不利于氫的移動和聚集,不易發(fā)生氫脆,;高溫可以使氫從鋼中逃逸,,避免發(fā)生氫脆)常見的白點(diǎn),、氫鼓泡都是有氫元素導(dǎo)致的。在材料購買時,,要注意檢測缺陷,,(注:無損檢測不能檢測氫脆)氫腐蝕可以通過硬度試驗(yàn)和金相方法檢測和判定;焊接時要注意焊前清潔和焊后保溫,,利用高溫時氫逃逸,,來降低焊縫中氫含量。(吐槽一下:很多焊接外協(xié)都不做清潔,,保溫也是要求后才做,,我之前委托別人焊一個42CrMo的材料,給對方說了焊前加熱焊后保溫,,結(jié)果對方?jīng)]按要求,,導(dǎo)致補(bǔ)焊了3次)
! M' \& I3 C! ]! @+ j# r4.苛性脆化:介質(zhì)中含有很高的NaOH(苛性鈉)使鋼材鋼材腐蝕加劇導(dǎo)致的脆化,一般發(fā)生在受壓零件的鉚接,、脹接處,。發(fā)生苛性脆化的部位,在大裂紋周圍會會有很多看不到的小裂紋(往往用金相方法檢測),,裂紋附近的鋼材仍具有較好的脆性和塑性,。
" A5 z; X! o% n2 W& j4 \5.應(yīng)力腐蝕脆性斷裂:由拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)聯(lián)合作用,在低應(yīng)力條件下發(fā)生的脆性裂紋,。常見的有氯離子引起的奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕,。應(yīng)力腐蝕裂紋大尺寸的肉眼可見,較小的可以用無損檢測,,更細(xì)小的需要金相檢測,。 |
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