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机械涂层对不锈钢管表面的影响

来源:不锈钢管编辑 发布时间:2020-06-11 次浏览

机械涂层可能在几个方面影响厚壁不锈钢管的疲劳性能:

1.如果涂层材料为厚壁钢管的表面提供理想的固有特性,如硬度,则钢管表面将抵抗机械磨损。除了磨损之外,硬质表面由于其固有的抗疲劳性而可能是理想的,特别是在低应变和长寿命的范围内。

2.厚壁不锈钢管涂层的冶金效果在于与不锈钢管表面形成一种新的化合物或合金,其疲劳性能优于涂层本身;

3.残余应力的有利引入。在某些情况下,厚壁不锈钢管涂层的有益效果显然起着这样或那样的作用。在其他情况下,两个或多个动作可以同时发生。疲劳性能的提高主要是由于与有害环境隔离。镁基材上的不锈钢管涂层产生与真空环境中相同的疲劳性能。不同涂层对厚壁不锈钢管中钛合金(T1-6Al-4V)疲劳强度的影响:可能有几个因素对其有纯影响。氮化物涂层在106次循环中具有不锈钢焊管超过60%的疲劳极限,而扩散铬涂层和酸蚀刻一起的疲劳性能改善超过200%。众所周知,氮化与引入的残余压应力有关,这将在后面讨论。铬产生坚硬的抗疲劳表面;它也可以与不锈钢管形成合金,并可能引入一些残余压应力。

可以获得大量基于铬的专利涂层,例如,据说不锈钢管有助于抗疲劳。对铝和合金钢的有益影响。然而,重要的是要认识到这种涂层的硬度会带来脆性。如果在厚壁不锈钢管中引入正应变,涂层可能会开裂并失去其功能。事实上,应力集中304不锈钢焊管和表面裂纹可能会使不锈钢厚壁管道材料抗疲劳能力降低。不锈钢管涂层研究成果。可以看出,在小于50千磅/小时的应力下,不锈钢管的疲劳寿命可以显著增加。然而,超过这个应力水平,未涂覆的不锈钢材料与涂覆的不锈钢材料一样好。原因可能是不锈钢管在较高应变下的裂纹与较高的应力有关。

不锈钢管领域一个有趣的新发展是金属渗透。在这一过程中,用不锈钢管加工的零件被浸入高温熔化槽中,不锈钢材料以与扩散到基体材料的速率相等的速率沉积。由于高温和扩散,表面变成了包含基体和沉积材料的不锈钢管。根据该工艺规范,可以涂覆特殊涂层,而根据常规不锈钢规范,这是不可能的。虽然数据很少,但印象深刻。有可能使用这种技术来提高抗疲劳性。由于这项技术的发展,降低了成本,并且该设备可以处理加工后的大型不锈钢管件,因此这项技术可能会获得许多有价值的应用。然而,必须强调的是,涂层并不总是有益于不锈钢的疲劳性能。在高应变范围内,脆性涂层开裂可能对不锈钢产生有害影响。对基体有害的冶金反应,或沉积物和温度循环引起的拉伸残余应力,也可能对疲劳性能产生有害的结果。最后,不锈钢涂层工艺规范的副作用可能是不希望的。例如,镀镍(将在后面讨论)通常会降低疲劳寿命,因为在镀镍过程中氢扩散到不锈钢管材料中会导致氢脆。

因此,不锈钢管道的机械涂层好坏,在选择不锈钢管道涂层前,必须仔细考虑基体和不锈钢材料的性能,以提高其疲劳性能。



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