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不銹鋼管商家對“砷”元素都非??咕?,由于砷元素中含有較大的毒性,很多應(yīng)用領(lǐng)域都要求嚴(yán)格控制好該元素的殘余量和遷移量。并且,由于砷的存在,不銹鋼的抗拉強(qiáng)度、硬度和韌性都會下降,脆性會增加,綜合性能將會大受影響。今天給大家詳細(xì)說說不銹鋼管為何如此杜絕”砷”元素?
1、對金相組織影響:砷是一種鐵素體形成元素,可溶于鐵素體中。當(dāng)砷含量相對較高時(shí),砷的摻入顯著降低了鐵素體中的碳;與此同時(shí),砷也會促使合金結(jié)構(gòu)中碳化物的組成產(chǎn)生。當(dāng)砷含量約為0.144%時(shí),不銹鋼的金相組織將產(chǎn)生一定的改變。
2、造成裂紋缺陷:砷具有較低的熔點(diǎn),當(dāng)溫度達(dá)到800℃時(shí),砷開始出現(xiàn)熔化,它的氧化電位低于鐵的氧化電位,很容易在晶界處將其隔離。在連續(xù)冷卻加工時(shí),砷在γ-晶粒界面處釋放,并且鐵的優(yōu)選氧化速率顯著高于砷向基質(zhì)中的擴(kuò)散速率。不銹鋼管中的砷降低了所得熔融相的熔點(diǎn),導(dǎo)致熔融相在晶界方向上擴(kuò)散并破壞了晶界的連續(xù)性。
3、對熱塑性影響:有數(shù)據(jù)顯示,在35Mn鋼中加入砷。利用具有拉伸應(yīng)力和30MPa的壓縮應(yīng)力的試驗(yàn)機(jī)檢查砷對試驗(yàn)鋼的熱塑性的影響,可以知道當(dāng)w(As)為0.029%~0.098%,當(dāng)溫度保持在1100℃以下時(shí),砷對待測鋼的熱塑性幾乎沒有影響。
但是,當(dāng)溫度達(dá)到1100℃以上時(shí),熱塑性隨著砷含量的增加而顯著降低。由此可以證明,不銹鋼管中殘留的砷含量超過鐵中的標(biāo)準(zhǔn)的溶解度時(shí),在氧化物層和金屬界面之間形成液相。在熱加工過程中拉伸應(yīng)力的作用下,這些液相將潤濕晶界并形成熱表面脆性裂紋。
4、對力學(xué)性能影響:有些專家使用線性回歸分析了砷對不銹鋼力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果顯示,砷含量與抗拉強(qiáng)度,屈服強(qiáng)度和破壞后的伸長率之間具有規(guī)律性的線性關(guān)系。隨著砷含量的增加,拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度有所增加,但在失效后的伸長率降低。數(shù)據(jù)表明,鋼中砷濃度梯度不同的樣品經(jīng)過熱加工和沖擊拉伸試驗(yàn),砷對提高9Cr 2 Mo的鋼管強(qiáng)度不是很有效,但對鋼的韌性有顯著影響,回火溫度越高,下降越明顯。
不銹鋼管為何如此杜絕”砷”元素?對金相組織有影響,會降低鐵素體中的碳;造成裂紋缺陷影響,導(dǎo)致熔融相在晶界方向上擴(kuò)散并會破壞晶界的連續(xù)性;當(dāng)溫度達(dá)到1100℃以上時(shí),不銹鋼管熱塑性隨著砷含量的增加而顯著降低,還會降低其力學(xué)性能。