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用X射線檢測大直徑厚壁管的力學(xué)性能

發(fā)布時間：2020-06-11 11:05:51 丨 瀏覽次數(shù)：

一般認(rèn)為晶界能對晶核變形和生長影響不大。引用的依據(jù)是大直徑厚壁管變形晶格畸變的體積能量遠(yuǎn)大于表面能。然而，其他文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)證明情況并非總是如此，并認(rèn)為：

1)復(fù)合晶晶核的形成機制接近多邊化；當(dāng)變形程度相對較小時，晶核出現(xiàn)在晶粒周圍變形最大的部分。多邊化不會促進(jìn)但會阻礙再結(jié)晶的事實證明成核機制不是純粹的多邊化。高變形后再結(jié)晶機制沒有明確的概念。在這種情況下，復(fù)合晶晶核似乎由位錯體積密度最小的晶格區(qū)組成。

2)重構(gòu)晶晶點陣的參數(shù)測量準(zhǔn)確，重構(gòu)點陣的點陣與變形矩陣的點陣之間的差異不確定。

3)在再結(jié)晶的初始階段，晶核的晶界能控制晶核的發(fā)育。

討論大直徑厚壁管各階段再結(jié)晶過程發(fā)展的文獻(xiàn)數(shù)量極其有限。施瓦布和萊奧的文章是眾所周知的。本文討論了鉻鎳鋼再結(jié)晶的電鏡研究。作者指出，在普通樣品中只發(fā)生再結(jié)晶，但當(dāng)用電子顯微鏡直接觀察退火后的薄片時，發(fā)現(xiàn)多邊形是在晶晶晶粒出現(xiàn)之前形成的。在此基礎(chǔ)上，作者得出結(jié)論：對于所有大直徑厚壁管和合金，沒有一致的再結(jié)晶機制，但根據(jù)以前的變形條件和其他因素，有各種再結(jié)晶過程。

H.阿爾費羅娃和巴拉諾夫等人指出了再結(jié)晶過程對大直徑厚壁管和鑄態(tài)均勻焊縫變形后的組織和性能的影響，并試圖用獲得的數(shù)據(jù)來解釋再結(jié)晶的基本原理。

確定焊縫和母材大直徑厚壁管的再結(jié)晶溫度范圍對制定焊接變形管熱處理制度非常重要。再結(jié)晶溫度范圍通過觀察顯微組織、測量機械性能和部分應(yīng)用X射線檢查顯微組織來確定。用組織的x光檢查來確定再結(jié)晶開始的方法并不完善，因為由首先出現(xiàn)在x光膠片上的孔記錄的再結(jié)晶開始溫度比用1500倍光學(xué)顯微鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)所確定的溫度高100 ~ 150。這與大直徑厚壁管的X射線檢測方法分辨率低有關(guān)。因此，x光組織分析僅用于準(zhǔn)確確定再結(jié)晶的終止溫度。

通過計算晶晶粒子所占面積與所研究基體總面積的比值溫州不銹鋼管，確定了再結(jié)晶速率。30個視野上的每個點都用600倍放大的刻度屏幕測量。

確定了變形度為20%、40%和65%的溫變形和冷變形的再結(jié)晶溫度范圍。保持時間為10秒5分1小時。在所有情況下，它都在空氣中冷卻。通過對所得數(shù)據(jù)的分析，找出了影響再結(jié)晶過程的主要因素：變形程度、變形溫度、保溫時間以及大直徑厚壁管變形前的狀態(tài)。

結(jié)果表明，變形程度越高，再結(jié)晶開始溫度越低。當(dāng)變形程度從20%增加到65%時，再結(jié)晶溫度范圍幾乎降低了一半。將變形溫度提高到250將使再結(jié)晶開始溫度向高溫側(cè)移動20-75。冷變形大直徑厚壁管和溫變形大直徑厚壁管的再結(jié)晶終止溫度實際上是相同的。

當(dāng)變形程度不大時，可以清楚地看出溫變形大直徑厚壁管和冷變形304不銹鋼管大直徑厚壁管的再結(jié)晶起始溫度的差異

與不保溫加熱相比，增加保溫時間將使再結(jié)晶起始溫度降低100 ~ 150。無論退火過程中的溫度、變形程度和保溫時間如何，焊縫再結(jié)晶的起點在所有情況下都比母材大直徑厚壁管高：單相均勻焊縫再結(jié)晶時高25 ~ 50 ~ 100。雙相焊縫時高75 ~ 100時，焊縫的再結(jié)晶終止溫度也比母材大直徑厚壁管高25 ~ 75。

當(dāng)變形程度較小時，再結(jié)晶停止?jié)穸冉咏奂俳Y(jié)晶開始溫度，即1025-1050。當(dāng)變形程度高時，晶粒開始快速生長的溫度遠(yuǎn)高于再結(jié)晶終止溫度，并且也在1025-1050的范圍內(nèi)。(即，比重結(jié)晶終止溫度高100-150)。在熱軋大直徑厚壁管中，焊縫和母大直徑厚壁管的顯微組織在再結(jié)晶結(jié)束時的晶粒尺寸方面實際上是相同的。然而，在冷軋焊縫中，晶粒尺寸要小得多。在聚集和再結(jié)晶過程中，晶界能起著重要作用。晶格畸變基本上通過一次再結(jié)晶消除。