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合金元素對大口徑厚壁鋼管加熱時組織轉(zhuǎn)變的影響

    合金鋼加熱時，奧氏體化的過程與碳鋼相同，即包括奧氏體不銹鋼的形成、殘余碳（C）化物的溶解，奧氏體的均勻化和奧氏體晶粒長大等過程。

    奧氏體化的過程與碳的擴(kuò)散能力有關(guān)，大多數(shù)合金元素能顯著減慢碳在奧氏體中的擴(kuò)散速度。同時，合金元素本身的擴(kuò)散更困難。所以，大多數(shù)合金元素減慢了鋼的奧氏體化過程。

    為了充分發(fā)揮大口徑厚壁鋼管里面合金元素的作用，必須使合金元素較多地溶入奧氏體中。但是，合金鋼中的碳化物要比碳鋼中的滲碳體穩(wěn)定，要使這些碳f藝物分解，并通過擴(kuò)散均勻地分布于奧氏體中，往往需要把鋼加熱到更高的溫度，并保溫更長的時間。特別是含有大量強(qiáng)碳化物形成元素的高合金鋼，其奧氏體化的溫度往往超過臨界點幾百度。

    奧氏體中的未溶解碳化物，當(dāng)其細(xì)小分布在奧氏體大口徑厚壁鋼管晶界上時，能夠有效地阻止奧氏體晶粒的長大，因此可使合金鋼熱處理后具有比相同含碳量的碳鋼更細(xì)小的晶粒。這對提高會金鋼的強(qiáng)度和韌性是非常有有利的。

    但是，單獨含錳的合金鋼，加熱時奧氏體晶粒容易長大，即容易過熱。含硅的中碳鋼和高碳鋼，加熱時則易脫碳。因此；在對錳鋼、硅鋼進(jìn)行熱處理時，應(yīng)注意以上傾向，在工藝上要采取適當(dāng)?shù)拇胧��?/span>

    合金元素對大口徑厚壁鋼管冷卻時組織轉(zhuǎn)變的影響

    溶于奧氏體鋼管中的合金元素（除鉻Cr外）都會不同程度地推遲奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變，即使C曲線向右移，使過冷奧氏體大口徑厚壁鋼管的穩(wěn)定性能大大增加。

    Si、Ni、Mn等合金元素可使C曲線向右移而形狀不改變。Cr、Mo、W等碳化物形成元素不但使C曲線向右移，而且使珠光體轉(zhuǎn)變曲線和貝氏體轉(zhuǎn)變曲線出現(xiàn)分離，出現(xiàn)了兩個“鼻子”。在兩個鼻子之間形成一個奧氏體穩(wěn)定區(qū)。

    由于合金鋼的C曲線位置比碳鋼的C曲線較右一些，所以合金鋼的奧氏體穩(wěn)定性增加，淬火臨界冷卻速度比碳鋼小，即合金鋼的淬透性比碳鋼高。合金鋼熱處理后的機(jī)械性能優(yōu)于碳鋼，淬透性高是最重要的原因之一。

   實踐證明，當(dāng)多種合金元素同時加入鋼中時，其對淬透性的影響，比單純加入某一種合金元素時更大。因此，在實際生產(chǎn)中，大多采用多元素少含量的合金化方法，使鋼獲得更好的淬透性。

    淬透性好的大口徑厚壁鋼管可以采用較緩慢的冷卻劑淬火。因此，合金鋼零件淬火后的變形比較小，開裂傾向也小。對于形狀復(fù)雜的零件、要求變形小的零件，往往采用合金鋼就是這個原因。