不銹鋼材料的物理性能
信息來(lái)源:求和不銹鋼 時(shí)間:2018-11-13 12:32:49 瀏覽次數(shù):-
310S不銹鋼管是一種在高溫下具有較高的強(qiáng)度和良好的化學(xué)穩(wěn)定性的合金鋼管。所以耐熱鋼按照其性能可分為熱強(qiáng)鋼和抗氧化鋼(或高溫不起皮鋼)兩類。熱強(qiáng)鋼是指在高溫下具有良好的抗氧化性能并具有較高的高溫強(qiáng)度的鋼??寡趸撘话阋笥休^好的化學(xué)穩(wěn)定性,但所承受的載荷相對(duì)較低。而熱強(qiáng)鋼則要求具有較高的高溫強(qiáng)度和相應(yīng)的抗氧化性。310S不銹鋼管常用于制造鍋爐、汽輪機(jī)、動(dòng)力機(jī)械、工業(yè)爐和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。這些零部件除要求高溫強(qiáng)度和抗高溫強(qiáng)度氧化腐蝕外,根據(jù)用途不同還要求有足夠的韌性,良好的可加工性和焊接性以及一定的組織穩(wěn)定性。
310S耐熱鋼管在高溫環(huán)境中,即使在低于材料屈服強(qiáng)度的應(yīng)力作用下長(zhǎng)時(shí)間工作,也要發(fā)生變形、斷裂而導(dǎo)致零件報(bào)廢。所以對(duì)高溫下使用的耐熱鋼管的使用性能最基本的要求有兩條。一條是要有足夠的高溫強(qiáng)度、高溫疲勞強(qiáng)度以及與之相適應(yīng)的塑性;另一條是要有足夠的高溫化學(xué)溫度性。此外,還應(yīng)具有良好的工藝性能(如鑄造、熱加工、焊接、沖壓等性能)以及物理性能等。耐熱鋼和不銹鋼耐酸鋼在使用范圍內(nèi)是互有交叉的,同時(shí)310S不銹鋼管兼具有耐熱鋼特性,也就是即可做為不銹鋼耐蝕鋼使用,也可作為耐熱鋼使用。
310S不銹鋼管是一種在高溫條件下,具有抗氧化性和足夠的高溫強(qiáng)度以及良好的耐熱性能的鋼管。隨著在高溫工作的石油化工、航空航天和動(dòng)力機(jī)械的發(fā)展,310S不銹鋼管也獲得了迅速的發(fā)展。如火力發(fā)電用的蒸汽鍋爐、蒸汽渦輪或者燃?xì)鉁u輪,航空工業(yè)上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及一般工業(yè)生產(chǎn)上加熱爐的構(gòu)件等,它們都在高溫環(huán)境下工作,并承受各種載荷,如拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)、疲勞等,有的零件還承受沖擊載荷。除此之外,鋼構(gòu)件在工作時(shí)還與高溫蒸汽、空氣或燃?xì)庀嘟佑|,表面要發(fā)生高溫氧化或燃?xì)飧g。在高溫環(huán)境中工作的鋼件與在室溫或低溫環(huán)境中工作的鋼件,兩者根本不同點(diǎn)在于溫度的作用,在高溫下鋼件中將發(fā)生原子的擴(kuò)散過(guò)程,因而在使用過(guò)程中可能發(fā)生組織的轉(zhuǎn)變,而在室溫和低溫下工作的鋼構(gòu)件很少有擴(kuò)散現(xiàn)象發(fā)生。
1.熱導(dǎo)率:物質(zhì)導(dǎo)熱的速率的量度。在單位截面積物質(zhì)上建立單位長(zhǎng)度上的1度的溫度梯度時(shí),那么熱導(dǎo)率定義為單位時(shí)間傳導(dǎo)的熱量,熱導(dǎo)率的單位為Btu/(h·ft·0F)或w/(m ·K)。
2.熱擴(kuò)散率:是確定物質(zhì)內(nèi)部溫度前遷速率的一種性能,是熱導(dǎo)率對(duì)比熱和密度乘積的比值,熱擴(kuò)散率單位以Btu/(h·ft·0F)或w/(m·k)表示。
3.熱膨脹系數(shù):因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。膨脹系數(shù)是膨脹-溫度曲線的斜率,瞬時(shí)膨脹系數(shù)是特定溫度下的 斜率,兩個(gè)指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長(zhǎng)度表示,通常是用長(zhǎng)度表示。
2.密度:物質(zhì)的密度是該物質(zhì)單位體積的質(zhì)量,單位是kg/m3或1b/in3。
3.彈性模量:當(dāng)施加力于單位長(zhǎng)度棱住的兩端能引起物體在長(zhǎng)度上的單位變化時(shí),單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為1b/in3或N/m3。
4.電阻率:在單位長(zhǎng)度立方體材料的兩對(duì)面之間測(cè)量的電阻,單位用Ω·m,μΩ·cm或(已廢的)Ω/(circular mil.ft)來(lái)表示。
5.磁導(dǎo)率:無(wú)量綱系數(shù),表示物質(zhì)易被磁化的程度,是磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之比。
6.熔化溫度范圍:確定合金開(kāi)始凝固和凝固完了的溫度。
7.比熱:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)溫度改變1度所需要的熱量。在英制和CGs制中二者比熱的數(shù)值相同,因?yàn)闊崃康膯挝唬˙iu或cal)取決于單位質(zhì)量的水升高1度聽(tīng)需的熱 量。國(guó)際單位制中比熱的數(shù)值與英制或CGS制是不同的,因?yàn)槟芰康膯挝唬↗)是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b·0F)及J/(kg ·k)。
中國(guó)鋼管信息港根據(jù)網(wǎng)絡(luò)獲悉:爆炸焊接技術(shù)(習(xí)慣稱爆炸復(fù)合)是以炸藥為能源,通過(guò)炸藥爆轟產(chǎn)生的高壓脈沖載荷,推動(dòng)一種材料(復(fù)層)高速傾斜碰撞另一種材料(基層),其加載應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于金屬材料的屈服強(qiáng)度,加載過(guò)程的瞬間性(一般為微量級(jí)),材料受載的局部性,交織發(fā)生在作用點(diǎn)的微小的鄰近區(qū)域并且高速地移動(dòng)等方法,實(shí)現(xiàn)兩種金屬的冶金結(jié)合,結(jié)合區(qū)呈現(xiàn)為波狀的冶金結(jié)合。
與軋制、堆焊、澆鑄等焊接技術(shù)相比爆炸焊接技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:
廣泛的材料適應(yīng)性的可焊性,適用于大多可塑性金屬或合金,目前已有340種金屬或合金的組合被驗(yàn)證是可焊的,不管材料是變形或鑄態(tài),任何規(guī)劃形狀的平面和圓柱面的,處于什么熱處理狀態(tài)都可進(jìn)行爆炸焊接,在某些程度講爆炸焊接技術(shù)是金屬大面積的面連接唯一的焊接方法,即使熔點(diǎn)差別很大的鋁(660℃)和鉭(2996℃);熱膨脹系數(shù)差別很大的鈦(8.35x10-6mm/mm℃)和不銹鋼(18x10-6mm/mm℃);硬度差別很大的鉛(HB=4-6)和鋼(HB=50)都可實(shí)現(xiàn)焊接。
不僅適用于相溶性金屬的組合,而且適用于非相溶性金屬的組合,也適用于易產(chǎn)生脆性金屬間化合物的金屬及合金,良好的導(dǎo)熱性,低的界面電阻,結(jié)合區(qū)無(wú)熱影響區(qū)構(gòu)成良好的接頭性能,瞬間的熱過(guò)程使界面沒(méi)有或僅有少量的溶化。
以爆炸焊接技術(shù)發(fā)展的項(xiàng)目無(wú)論在品種,規(guī)格,產(chǎn)量,質(zhì)量,市場(chǎng),成本,和效益上明顯的優(yōu)勢(shì)。
技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域前景分析:復(fù)合材料按行業(yè)用途的需求劃分:
1)化工、石化、冶金,制鹽,設(shè)備制造等傳統(tǒng)行業(yè)的需求最大,隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展和中國(guó)的崛起,現(xiàn)代制造業(yè)的重心正不斷向中國(guó)轉(zhuǎn)移。需求10-15萬(wàn)噸
2)電力,汽輪機(jī),船舶領(lǐng)域需求:約5-8萬(wàn)噸。
3)陸地運(yùn)輸,建筑,辦公設(shè)備行業(yè):5.4萬(wàn)噸
4)其它領(lǐng)域需求:包括軍事2.6--4萬(wàn)噸。