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用X射線檢測(cè)大直徑厚壁管的力學(xué)性能

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

一般認(rèn)為晶界能對(duì)晶核變形和生長(zhǎng)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(jī)制接近多邊化；當(dāng)變形程度相對(duì)較小時(shí)，晶核出現(xiàn)在晶粒周?chē)冃巫畲蟮牟糠帧６噙吇粫?huì)促進(jìn)但會(huì)阻礙再結(jié)晶的事實(shí)證明成核機(jī)制不是純粹的多邊化。高變形后再結(jié)晶機(jī)制沒(méi)有明確的概念。在這種情況下，復(fù)合晶晶核似乎由位錯(cuò)體積密度最小的晶格區(qū)組成。

2)重構(gòu)晶晶點(diǎn)陣的參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確，重構(gòu)點(diǎn)陣的點(diǎn)陣與變形矩陣的點(diǎn)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(guò)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(shí)，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(duì)于所有大直徑厚壁管和合金，沒(méi)有一致的再結(jié)晶機(jī)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(guò)程。

H.阿爾費(fèi)羅娃和巴拉諾夫等人指出了再結(jié)晶過(guò)程對(duì)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(lái)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(duì)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(guò)觀察顯微組織、測(cè)量機(jī)械性能和部分應(yīng)用X射線檢查顯微組織來(lái)確定。用組織的x光檢查來(lái)確定再結(jié)晶開(kāi)始的方法并不完善，因?yàn)橛墒紫瘸霈F(xiàn)在x光膠片上的孔記錄的再結(jié)晶開(kāi)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(cè)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(guò)計(jì)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(gè)視野上的每個(gè)點(diǎn)都用600倍放大的刻度屏幕測(cè)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(shí)間為10秒5分1小時(shí)。在所有情況下，它都在空氣中冷卻。通過(guò)對(duì)所得數(shù)據(jù)的分析，找出了影響再結(jié)晶過(guò)程的主要因素：變形程度、變形溫度、保溫時(shí)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(kāi)始溫度越低。當(dāng)變形程度從20%增加到65%時(shí)，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(kāi)始溫度向高溫側(cè)移動(dòng)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(shí)際上是相同的。

當(dāng)變形程度不大時(shí)，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(shí)間將使再結(jié)晶起始溫度降低100 ~ 150。無(wú)論退火過(guò)程中的溫度、變形程度和保溫時(shí)間如何，焊縫再結(jié)晶的起點(diǎn)在所有情況下都比母材大直徑厚壁管高：?jiǎn)蜗嗑鶆蚝缚p再結(jié)晶時(shí)高25 ~ 50 ~ 100。雙相焊縫時(shí)高75 ~ 100時(shí)，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(shí)，再結(jié)晶停止?jié)穸冉咏奂俳Y(jié)晶開(kāi)始溫度，即1025-1050。當(dāng)變形程度高時(shí)，晶粒開(kāi)始快速生長(zhǎng)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(shí)的晶粒尺寸方面實(shí)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(guò)程中，晶界能起著重要作用。晶格畸變基本上通過(guò)一次再結(jié)晶消除。