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不锈钢管商家对“砷”元素都非常抗拒,由于砷元素中含有较大的毒性,很多应用领域都要求严格控制好该元素的残余量和迁移量。并且,由于砷的存在,不锈钢的抗拉强度、硬度和韧性都会下降,脆性会增加,综合性能将会大受影响。今天给大家详细说说不锈钢管为何如此杜绝”砷”元素?
1、对金相组织影响:砷是一种铁素体形成元素,可溶于铁素体中。当砷含量相对较高时,砷的掺入显著降低了铁素体中的碳;与此同时,砷也会促使合金结构中碳化物的组成产生。当砷含量约为0.144%时,不锈钢的金相组织将产生一定的改变。
2、造成裂纹缺陷:砷具有较低的熔点,当温度达到800℃时,砷开始出现熔化,它的氧化电位低于铁的氧化电位,很容易在晶界处将其隔离。在连续冷却加工时,砷在γ-晶粒界面处释放,并且铁的优选氧化速率显著高于砷向基质中的扩散速率。不锈钢管中的砷降低了所得熔融相的熔点,导致熔融相在晶界方向上扩散并破坏了晶界的连续性。
3、对热塑性影响:有数据显示,在35Mn钢中加入砷。利用具有拉伸应力和30MPa的压缩应力的试验机检查砷对试验钢的热塑性的影响,可以知道当w(As)为0.029%~0.098%,当温度保持在1100℃以下时,砷对待测钢的热塑性几乎没有影响。
但是,当温度达到1100℃以上时,热塑性随着砷含量的增加而显著降低。由此可以证明,不锈钢管中残留的砷含量超过铁中的标准的溶解度时,在氧化物层和金属界面之间形成液相。在热加工过程中拉伸应力的作用下,这些液相将润湿晶界并形成热表面脆性裂纹。
4、对力学性能影响:有些专家使用线性回归分析了砷对不锈钢力学性能的影响。研究结果显示,砷含量与抗拉强度,屈服强度和破坏后的伸长率之间具有规律性的线性关系。随着砷含量的增加,拉伸强度和屈服强度有所增加,但在失效后的伸长率降低。数据表明,钢中砷浓度梯度不同的样品经过热加工和冲击拉伸试验,砷对提高9Cr 2 Mo的钢管强度不是很有效,但对钢的韧性有显著影响,回火温度越高,下降越明显。
不锈钢管为何如此杜绝”砷”元素?对金相组织有影响,会降低铁素体中的碳;造成裂纹缺陷影响,导致熔融相在晶界方向上扩散并会破坏晶界的连续性;当温度达到1100℃以上时,不锈钢管热塑性随着砷含量的增加而显著降低,还会降低其力学性能。