变形时效引起的10CrMo910合金管力学性能变化中,在300℃左右抗拉强度和硬度增加,而伸长率和断面收缩率下降。
蓝脆10CrMo910合金管主要为铁素体-珠光体组织,随温度升高,在300℃左右韧性降低。它发生在10CrMo910合金管表面有一层蓝色氧化膜的温度范围内,故称为蓝脆。蓝脆发生在合金元素含量非常低的退火或正火低合金钢中。在以下三种情况下观察到蓝脆性。
1、10CrMo910合金管在150~350℃温度范围内的强韧性测定;
2、在150~350℃的温度范围内进行温加工,然后在室温下测量10CrMo910合金管的强度和韧性;
3、10CrMo910合金管经室温冷加工后,在150~350℃温度范围内加热,进行室温强度和韧性测定。
10CrMo910合金管蓝脆的原因是碳、氮填隙原子的形变时效。当在150-350°C的温度范围内变形时,活化的位错迅速被可扩散的碳和氮原子锚定,形成科特勒空气团簇(Korioli air clusters)。为了继续变形,必须激活新的位错。结果,在 10CrMo910 合金管中给定应变下,位错密度增加,导致强度增加和韧性降低。为了消除碳钢的蓝脆,在10CrMo910合金管中加入一定量的强碳化物和氮化物形成元素,如钛、铌、钒,形成Tic、TiN、NbC、NbN、vC、vN在钢中,碳、氮的原子是固定的。此外,加入少量铝,除脱氧外与氮形成AlN,也可降低蓝脆倾向。
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