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        機械涂層對不銹鋼管表面的影響

        來源:不銹鋼管編輯 發布時間:2020-06-11 次瀏覽

        機械涂層可能在幾個方面影響厚壁不銹鋼管的疲勞性能:

        1.如果涂層材料為厚壁鋼管的表面提供理想的固有特性,如硬度,則鋼管表面將抵抗機械磨損。除了磨損之外,硬質表面由于其固有的抗疲勞性而可能是理想的,特別是在低應變和長壽命的范圍內。

        2.厚壁不銹鋼管涂層的冶金效果在于與不銹鋼管表面形成一種新的化合物或合金,其疲勞性能優于涂層本身;

        3.殘余應力的有利引入。在某些情況下,厚壁不銹鋼管涂層的有益效果顯然起著這樣或那樣的作用。在其他情況下,兩個或多個動作可以同時發生。疲勞性能的提高主要是由于與有害環境隔離。鎂基材上的不銹鋼管涂層產生與真空環境中相同的疲勞性能。不同涂層對厚壁不銹鋼管中鈦合金(T1-6Al-4V)疲勞強度的影響:可能有幾個因素對其有純影響。氮化物涂層在106次循環中具有不銹鋼焊管超過60%的疲勞極限,而擴散鉻涂層和酸蝕刻一起的疲勞性能改善超過200%。眾所周知,氮化與引入的殘余壓應力有關,這將在后面討論。鉻產生堅硬的抗疲勞表面;它也可以與不銹鋼管形成合金,并可能引入一些殘余壓應力。

        可以獲得大量基于鉻的專利涂層,例如,據說不銹鋼管有助于抗疲勞。對鋁和合金鋼的有益影響。然而,重要的是要認識到這種涂層的硬度會帶來脆性。如果在厚壁不銹鋼管中引入正應變,涂層可能會開裂并失去其功能。事實上,應力集中304不銹鋼焊管和表面裂紋可能會使不銹鋼厚壁管道材料抗疲勞能力降低。不銹鋼管涂層研究成果??梢钥闯?,在小于50千磅/小時的應力下,不銹鋼管的疲勞壽命可以顯著增加。然而,超過這個應力水平,未涂覆的不銹鋼材料與涂覆的不銹鋼材料一樣好。原因可能是不銹鋼管在較高應變下的裂紋與較高的應力有關。

        不銹鋼管領域一個有趣的新發展是金屬滲透。在這一過程中,用不銹鋼管加工的零件被浸入高溫熔化槽中,不銹鋼材料以與擴散到基體材料的速率相等的速率沉積。由于高溫和擴散,表面變成了包含基體和沉積材料的不銹鋼管。根據該工藝規范,可以涂覆特殊涂層,而根據常規不銹鋼規范,這是不可能的。雖然數據很少,但印象深刻。有可能使用這種技術來提高抗疲勞性。由于這項技術的發展,降低了成本,并且該設備可以處理加工后的大型不銹鋼管件,因此這項技術可能會獲得許多有價值的應用。然而,必須強調的是,涂層并不總是有益于不銹鋼的疲勞性能。在高應變范圍內,脆性涂層開裂可能對不銹鋼產生有害影響。對基體有害的冶金反應,或沉積物和溫度循環引起的拉伸殘余應力,也可能對疲勞性能產生有害的結果。最后,不銹鋼涂層工藝規范的副作用可能是不希望的。例如,鍍鎳(將在后面討論)通常會降低疲勞壽命,因為在鍍鎳過程中氫擴散到不銹鋼管材料中會導致氫脆。

        因此,不銹鋼管道的機械涂層好壞,在選擇不銹鋼管道涂層前,必須仔細考慮基體和不銹鋼材料的性能,以提高其疲勞性能。



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