晶粒结构对低温性能有何影响?

发布时间:2010-01-31  点击数:2426
   一般说来,具有体心立方晶格的金属,调节阀随着温度的降低,韧性显著降低。而面心立方晶格的金属,其韧性随温度的变化较少。低碳钢和低合金钢具有体心立方点阵,其冲击韧性随着温度的降低而显著下降,出现冷脆性,断裂,从韧性转变为脆性。而铜和铝是面心立方晶格,其冲击韧性与温度无关。当钢中含镍量增高到18-8不锈钢的成分时,其组织为单向奥氏体,具有面心立方晶格,因而冲击韧性随温度的变化极小,电动调节阀在很低的温度下仍具有较高的冲击韧性。
   此外,钢的晶粒越细,低温冲击韧性越好。通常用铝脱氧并加入微量Mo、V、Ti等元素的钢,其低温冲击韧性较好。同一种钢,不同的热处理状态,其冲击韧性也不同。控制阀同一试验温度下,淬火后经高温回火组织韧性最高,辗轧状态的韧性最差。因此厚度大于25mm的钢板,为了提高韧性,一般都要进行正火或调质处理。微量冷变形也会引起钢材冲击韧性明显下降。对于要求冲击韧性好的高压容器及高压调节阀阀体等构件,在冷变形及焊接之后必须进行去应力退火处理。
   近年来,我国已生产一批低温用钢,颁布了GB3531-1996《低温压力容器用低合金钢钢板》标准,使低温用钢已成系列,从-20~-200℃以下均有合适的钢种选用。蝶阀推荐用于压力容器的低温用钢主要为碳素钢和低合金钢,分别用于钢板、钢管、锻件和螺栓。
   作为低温用钢,除了要求具有较高的低温冲击韧性外,还要求在低温下具有足够高的强度、对介质的耐腐蚀性能及良好的焊接和冷、热加工工艺的性能。