40CrMnMo合金管的性能

40CrMnMo合金管是電力工業(yè)中廣泛使用的鋼種，在500℃-550℃使用具有較高的熱強性能。當(dāng)使用溫度大于550℃，其熱強性能顯著降低。通常40CrMnMo合金管主要用于蒸汽參數(shù)為510℃的高中壓管道、導(dǎo)汽管，管壁溫度為550℃的熱器管等。

40CrMnMo合金管正常供貨狀態(tài)的顯微組織為鐵素體加珠光體，40CrMnMo合金管在工作溫度500℃-℃范圍長期運行過程中，會產(chǎn)生珠光體的球化、合金元素在固溶體和碳化物間的再分配及碳化物相結(jié)構(gòu)的改變，40CrMnMo合金管的熱強性能和力學(xué)性能隨著珠光體球化程度和固溶體是合金元素貧化程度的加大而逐漸降低，以致材質(zhì)漸趨劣化甚至失效。因此，長期以來40CrMnMo合金管組織中珠光體球化程度常被廣泛用于判定該類鋼使用可靠性的重要判據(jù)之一。

40CrMnMo合金管的耐氣蝕性

在高速流動的液體的空化作用下，能耐氣蝕的鋼稱為耐氣蝕40CrMnMo合金管。空化氣蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是液體在流動過程中遇到分支、旋轉(zhuǎn)或振動時，形成導(dǎo)致空穴或氣泡產(chǎn)生的低壓區(qū)，由于空穴的形成和破滅極其迅速，并產(chǎn)生強烈的沖擊波。

沖擊波的強度和頻次，在一個微小的低壓區(qū)中，每秒可能有二百萬個空穴破滅，它對材料的應(yīng)變波的壓力可達1.5GPa，因而致使40CrMnMo合金管表面產(chǎn)生破壞。

40CrMnMo合金管室溫拉伸力學(xué)性能和硬度的測試

利用光學(xué)金相顯微鏡OM和XRD研究了熱處理對40CrMnMo合金管組織與性能的影響，利用SEM分析了合金拉伸斷口形貌，測試了合金室溫拉伸力學(xué)性能和硬度。

熱處理改變了40CrMnMo合金管中Mg2Si的形貌與分布，晶粒得到顯著的細化,晶界網(wǎng)狀析出物消除，熱鍛和熱擠壓后坯料晶粒大小分布均勻，合金管的組織由α-Mg、共晶Mg2Si、共晶Mg2Sn三相組成，經(jīng)480℃過固溶處理后,合金管中的Mg2Sn相基本溶解,而熱軋后晶粒大小不一，在晶界及晶內(nèi)都有第二相析出,呈彌散分布狀態(tài)。首先從枝晶根部溶解的粒化模型，二次或三次枝晶根部表面的曲率大，同時β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基體中,在晶界周圍聚集,而晶內(nèi)比較稀散。β相對α相腐蝕的阻礙作用增加,而且合金中的鐵含量并沒有提高,熱速處理顯著細化了合金晶粒,β相的尺寸和間距變小,隨著保溫時間的延長,粗大的Mg2Si相得到少量球化。合金管的組織中存在熱裂紋和顯微疏松缺陷,合金含鐵量顯著高,富集于固液界面前沿,阻礙α-Mg基體的自由長大,隨保溫時間的延長，TiC枝晶逐步溶斷為禿枝

熱處理過程中Mg2Sn相以彌散形式析出，平均晶粒尺寸由未變質(zhì)合金的約140μm細化到約40μm，細小的Mg2Sn相彌散析出并使合金管板的硬度明顯升高,在隨后的時效過程中發(fā)生沉淀析出，從而細化合金管鑄態(tài)組織，明顯提高合金的顯微硬度，達到47.6 HV。