304不銹鋼管熱應(yīng)力過大會怎樣

2023-01-09 16:23:42 正佳不銹鋼

304不銹鋼管在加熱與冷卻過程中，因為表層和心部的冷卻速度與時間并不一致，存在明顯溫差，這會使得管材的體積發(fā)生膨脹收縮不均勻而形成熱應(yīng)力。那么，304不銹鋼管熱應(yīng)力過大會怎樣？

　　在這股熱應(yīng)力的作用下，因為鋼管的表層開始溫度要小于心部，收縮力則比心部更大，會導(dǎo)致心部受拉，當(dāng)冷卻結(jié)束時，又因為心部后冷卻體積收縮不能自由進(jìn)行而導(dǎo)致304不銹鋼管的表層受壓且心部受拉。也就是說在熱應(yīng)力的作用下，終會導(dǎo)致不銹鋼焊管的表層受壓而心部受拉。

　　此類現(xiàn)象的影響因素主要由冷卻速度、材料成分與熱處理工藝等方面共同決定的。當(dāng)冷卻速度越快，碳含量與其他合金元素成分越高，304不銹鋼管在冷卻過程中熱應(yīng)力作用下生成的不均勻塑性變形也就越大，后生成的殘余應(yīng)力就越大。

　　此外，在熱處理過程中因為組織的變化也就是奧氏體向馬氏體組織轉(zhuǎn)變時，由于比容的增大會伴隨工件體積的膨脹，工件各部位會先后相變，導(dǎo)致體積長大不一致而生成組織應(yīng)力。
304焊管組織應(yīng)力變化的終膠體磨結(jié)果是表層受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力，正好和熱應(yīng)力相反。組織應(yīng)力的高低和工件在馬氏體相變區(qū)的冷卻速度、形狀、材料的化學(xué)成分等因素有關(guān)。

實踐表明，任何工件在熱處理過程中，只要存在相變，就都會發(fā)生熱應(yīng)力與組織應(yīng)力。只不過熱應(yīng)力在組織轉(zhuǎn)變之前就形成了，而組織應(yīng)力則是在金相組織的轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的，在整個冷卻過程中，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力綜合作用的結(jié)果，即工件中真實存在的應(yīng)力。

這兩種應(yīng)力綜合作用的結(jié)果非常復(fù)雜，影響因素很多，比如成分、形狀、熱處理工藝等。從它的發(fā)展過程來說只有兩種類型，就是熱應(yīng)力與組織應(yīng)力，作用方向相反時二者會抵消，作用方向相同時兩者會互相迭加。無論是相互抵消還是相互迭加，兩個應(yīng)力應(yīng)有一個占主導(dǎo)因素，熱應(yīng)力占主導(dǎo)地位時的作用結(jié)果是304不銹鋼管心部受拉，表面受壓。組織應(yīng)力占主導(dǎo)地位時的作用結(jié)果是工件心部受壓表面受拉。