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離心鑄造和離心鋁熱劑法離心鑄造是為適應海洋油氣生產而開發的,適用于制造內襯金屬熔點低于外層金屬熔點的復合管。襯層和基體均采用液態金屬。將制外管的鋼液引入一旋轉金屬模,在外管凝固過程中監測管內溫度。當外管凝固并達到一定溫度時,澆入耐蝕合金等內層金屬。通過控制鑄造條件,可以生產出牢固的冶金結合的雙金屬復合管。
當應用液態金屬進行表面堆敷時,采用離心技術可復合層容易出現的氣孔和夾雜。這時,熔化金屬中密度低的渣、雜質和氣體上升到表面,而較重的金屬成分下沉,在管壁上形成一致密層,從而提高熔敷質量和再現性。因此其優缺點分別為:
優點:界面實現冶金結合,致密度高,排渣、排氣性好。缺點:若沒有其后的熱變形,僅限于鑄態使用,其粗大的鑄態組織導致各層金屬的力學性能不能充分發揮。另外,該方法不能生產外層為輕合金的不銹鋼復合管。
出現以下具體情況。
1、會導致材料晶格位錯等觀缺陷和表面粗糙度的增加,并誘發馬氏體相變及碳化物的析出。如冷加工后奧氏體鋼呈現出磁性增加現象。
2、導致材料晶格位錯或相變發生在表面,就會成為孔蝕等局部腐蝕的始發位置。這種現象在變形程度達到20%減斷面率時會出現直接不良影響。
3、冷加工以后將在材料中留下殘余應力,殘余應力對材料的抗應力腐蝕開裂(scc)極為不利。任何程度的冷加工對會使材料的scc敏感性大增。
4、冷加工程度對奧氏體不銹鋼的高溫持久強度也有不良影響。一般工作溫度越高或斷裂壽命要求越高,允許的冷加工程度也越低。
5、對于承受交變載荷的不銹鋼鋼管應用,冷加工會因伸長率和剩余伸長率降低使其開裂擴展速率上升而造成不利影響。
綜上所述,不銹鋼焊管必須進行固溶和光亮處理,以保證不銹鋼焊管達到耐腐蝕性能和防止奧氏體碳化物析出。
雙金屬復合管由兩種不同金屬材料構成,管層之間通過各種變形和連接技術形成緊密結合,從而使兩種材料結合成一體而制成的一種新型金屬復合管材。其一般設計原則是基材滿足管道設計許用應力,復層抵抗腐蝕或磨損等。雙金屬復合管兼有基層和復層的所有優點,相對于整體合金管能有效降低成本,而且在對整體合金管具有應力腐蝕開裂敏感性的氯化物和(或) 酸性環境中復合管可以提高性和可靠性。隨著工業技術的發展,環境介質的復雜化,以及競爭的加劇,許多行業對金屬管材綜合性能的要求越來越高,因而雙金屬不銹鋼復合管及其生產技術得到迅速發展。
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