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在正常的温条件下,大直径不锈钢厚壁无缝钢管只有在受力后应力小于304不锈钢无缝管弹性极限时才会产生弹性变形。如果应力达到屈服极限,除了弹性变形外,还会出现一定的塑性变形。只要应力保持不变,上述变形值将随着时间的推移保持不变。然而,在高温,条件下,情况并非如此:在由力引起的变形的基础上,随着时间的推移,将连续观察到塑性变形,并且时间越长;累积的塑性变形越大;直到毁灭。
大口径不锈钢厚壁无缝钢管在高温下的连续塑性变形现象称为“蠕变”现象。
碳钢在350以上可以表现出明显的蠕变变现图像。有些金属,如铅和锡,即使在正常的温条件下也能产生蠕虫状图像。
对于锅炉用高抗温不锈钢管,不锈钢无缝钢管厂家对应于明显蠕变观测的温度通常被称为“高温"”,与蠕变观测相关的强度被称为“高温强度”;温100 ~ 350的温度范围仍然会产生蠕虫状变现图像,这种情况通常被称为“温".”
高抗温不锈钢管的抗蠕变性称为“热强度”,抗蠕变性较好的锈称为“热强度钢”。高抗温不锈钢管的抗氧化能力(见3-8)被称为“热稳定性”。热强度和热稳定性的总和称为“耐热性”。“耐热钢”指具有热强度和热稳定性的钢。
大直径不锈钢厚壁无缝钢管由于蠕变损伤引起的累积塑性变形通常比高温短期损伤小得多,这是蠕变损伤的一个特征,将在后面详细讨论(见3-4)。
在中和中的高参数锅炉中,能产生蠕变变现图像的部件包括:高温不锈钢管和蒸汽过热器受热面出口集箱、过热蒸汽管道、炉膛受热面吊架等。所有这些组件都处于较高的温度条件下,并受到长期的压力。在超高参数的中,锅炉中,有更多的部件会产生蠕变变现图像。在低参数锅炉中,由于水质不良和水垢积累,经常会出现中,蠕变现象,导致炉墙温上升。在中,锅炉运行中,如果蠕变(塑性变形)速度相对较高,部件将在一段时间后被损坏。由这些原因引起的事故占了一定的比例。
大直径不锈钢厚壁无缝钢管的蠕变变现图像可用“蠕变曲线”——变形对时间的曲线表示。蠕变曲线如图3-3。图3-3显示了在一定的固定温度下,四个蠕变曲线对应不同应力值的中1234。
下面首先分析一下在压力作用下获得的蠕变曲线。该曲线的第0-1部分表示由载荷引起的变形值(弹性变形或弹性变形加塑性变形)。l-2部分属于不稳定蠕变部分。在这区中段,蠕变速度(切线斜率)有增有减,故称之为“减速期”。2-3部分属于稳定蠕变段,位于这区段的中。3.爬行速度基本不变(直线段),所以称为“恒速段”;第3-4部分属于造成损害的部分。在这区中段,蠕变速度由小变大,该段称为“加速期”,直到4点钟。
应力比2小时,如3,需要相当长的时间才能从恒速期过渡到加速期。当应力很小时,如4,恒速期的蠕变速度为零或太小而无法测量(水平线),即当应力很小时,蠕变在短时间后停止;当应力比大于2时,如1,恒速期不再存在,它直接从减速期过渡到加速期,即在大应力条件下很快会引起蠕变损伤。
一般来说,在加速期进入之后,大变形将在短时间内发生,这可用作接近蠕变破坏的标准。
图3-3显示了金相组织相对稳定时的蠕变曲线。大口径不锈钢厚壁无缝钢管在高温地区大多不稳定,蠕变曲线将随着组织的变化而变化。在某些情况下,如果相变后比容减小,甚至可能产生负蠕变变现图像。如果在高温条件下操作高抗温不锈钢管后珠光体球化达到最后阶段,蠕变速度将成倍增加,蠕变曲线将翘曲。