双螺栓管夹用金属材料碳化物相粗化及相结构改变

  

双螺栓管夹用钢中的碳化物相与基体金属的性能有很大差异，在长期高温下使用中，碳化物有明显的选择性析出倾向，在随后的变化过程中，碳化物颗粒尺寸不断增大，称为粗化现象。

                                   

 

碳化物的粗化会导致材料的逐渐软化，是造成双螺栓管夹用金属材料长期服役后强度（包括持久强度）下降的主要原因。

另外，碳化物相的晶界聚集与粗化，也是导致蠕变孔洞形核的重要原因之一。

故而研究碳化物粗化规律，可用来揭示材料老化的基本规律。

 

在高温环境下长期使用中，碳化物相的结构形式也发生一系列变化，即由简单的M3C类碳化物逐步转变为复杂结构的M23C6、M6C等碳化物相，相结构的变化是描述双螺栓管夹用材料老化的另一重要 征。

一般情况下，M6C相在使用温度很高时将大量析出，当运行温度正常时，表现为M23C6相的逐渐增多，而M6C相的增加趋势不明显。

研究表明，M6C相的增多对双螺栓管夹用材料长期使用后的塑性下降有直接影响。

同时，M6C相的大量出现，对双螺栓管夹用材料的韧性影响也 明显。这类复杂结构碳化物的大量增加，将明显增加材料的高温蠕变脆性和提高材料的脆性转变温度（FATT），为裂纹的形核提供条件，是造成长时加热脆化的主要原因。

另外，复杂结构碳化物的合金含量均较高，而相对合金含量较低的碳化物相（如M2C、M3C）的粗化和相含量减少则将明显降低基体强化作用，这些都是导致双螺栓管夹用材料软化的因素，促使蠕变强度和断裂强度的下降。

碳化物相结构的变化反映了双螺栓管夹用材料老化和性能劣化的程度，但对这些老化 征参数的研究还有待深入。

 

沧州力瑞管道设备有限公司     双螺栓管夹