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不锈钢管的成分和热处理条件对高温疲劳强度有影响。特别是当碳的含量增加时高温疲劳强度明显提高,固溶热处理温度也有显著的影响。一般来说铁素体型不锈钢具有良好的热疲劳性能。在奥氏体不锈钢中, 不锈钢管高硅的且在高温下具有良好的延伸性的牌号有着良好的热疲劳性能。
热膨胀系数越小、在同一热周期作用下应变量越小、变形抗力越小和断裂强度越高,寿命就越长。可以说马氏体型不锈钢1Cr17的疲劳寿命长,而0Cr19Ni9、0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奥氏体型不锈钢的疲劳寿命短。另外铸件较锻件更易发生由于热疲劳引起的破坏。在室温下, 10的7次幂次疲劳强度是抗拉强度的1/2。与高温下的疲劳强度相比可知,从室温到高温的温度范围内疲劳强度没有太大的差异。
不锈钢管的磁导率极小,因此也被称为非磁性材料,具有稳定奥氏体组织的钢,如0Cr20Ni10、0Cr25Ni20等,即使对其进行大于80％的大变形量加工也不会带磁性。另外高碳、高氮、高锰奥氏体型不锈钢,如1Cr17Mn6Ni5N、1Cr18Mn8Ni5N系列以及高锰奥氏体型不锈钢
等,不锈钢管在大压下量加工条件会发生ε相相变,因此保持非磁性。在居里点以上的高温下,即使是强磁性材料也会丧失磁性。但有些奥氏体型不锈钢如1Cr17Ni7、0Cr18Ni9,因为其组织为亚稳定奥氏体组织,因而在进行大压下量冷加工或进行低温加工时会发生马氏体相变,本身将具有磁性且磁导率也会提高。
在不锈钢管中,由于铬的添加可提高铁碳合金的淬透性,因而在需要进行淬火钢中得到广泛的应用。铬的主要作用是可以降低淬火的临界冷却速度,使钢的淬透性得到明显的提高。从C曲线来看,由于铬的添加使奥氏体发生转变的速度减慢,C曲线明显右移。
在马氏体铬镍不锈钢中,镍的添加可提高钢的淬透性和可淬透性。不锈钢管含铬接近20％的钢中若不添加镍则无淬火能力。添加2％-4％的镍可恢复淬火能力。但其中镍的含量不能过高,否则过高的镍含量不仅会扩大r 相区,而且还会降低Ms温度,这样使钢成为单相奥氏体组织也丧失了淬火能力。选择适当的镍含量,可提高马氏体不锈钢的回火稳定性,并降低回火软化程度。
另外,在马氏体铬镍不锈钢中添加钼可增加钢的回火稳定性。
