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金属腐蚀据其原理可分为晶间导热、15CrMoG合金管导热、电化学导热和均匀导热等。晶间导热是沿着晶粒边界发生的选择性导热。晶界是金属晶粒间的错接区,是高能区,具有更强的化学活性,因而在大多数情况下晶界比晶粒本身导热得快而发生晶间导热。常见的硅(Si)和铁(Fe)元素形成相容易发生在晶界上,是引发晶间导热的关键元素。15CrMoG合金管成分配比中刻意减少了Si和Fe的含量,减少了晶间导热的发生概率15CrMoG合金管导热又称孔导热,是在金属上产生针尖状、点状或孔状的一种极为局部的导热形态。
15CrMoG合金管导热是一种非常常见的导热形态,当15CrMoG合金管表面有些擦伤或基材内部存有未通针孔时很容易发生。该局部缺陷处当存在水分以及盐离子时,氯离子或氢离子不断与金属基材发生化学反应终导致穿孔失效。15CrMoG合金管通过增加锰(Mn)元素含量细化晶粒以及采用优良的生产工艺,减少了15CrMoG合金管导热的发生。15CrMoG合金管原材料都经过了特殊的均质化处理,使偏析和富集在晶界和枝晶网络上的可溶解金属间化合物发生溶解,使固溶体浓度沿晶粒或整个枝晶均匀一致,特殊均质化处理从微观角度上减少了点蚀的发生。
标准规定的膨胀系数及低温组织稳定性的性能检验试样按下述方法加工和热处理:将半成品试样加热至840℃±10℃,保温1h,水淬,再将试样加工为成品试样,在315℃±10℃保温1h,随炉冷或空冷。
该合金是典型低膨胀合金,经航空工厂长期使用,性能稳定。主要用于制造在环境温度变化范围内尺寸高度的精密部件。在使用中应严格控制热处理工艺及加工工艺,根据使用温度应严格检验其组织稳定性。
合金按1.5规定的热处理制度处理后,再经-60℃冷速2h,不应出现马氏体组织。但当合金成分不当时,在常温或低温下将发生不同程度的奥氏体(γ)向针状马氏体(α)转变,相变时伴随着体积膨胀效应。合金的膨胀系数相应增高。影响合金低温组织稳定性的主要因素是合金的化学成分。从Fe-Ni-Co三元相图中可以看到,镍是稳定γ相的主要元素。镍含量偏高有利于γ相的稳定。铜也是稳定合金组织的重要元素。随合金总变形率增加,其组织越趋向稳定。合金成分偏析也可能造成局部区域的γ→α相变。此外,晶粒粗大也会促进γ→α相变。
缩孔常产生在合金管铸件的厚大部位或上部后凝固部位,常呈倒锥状,内表面粗糙。缩孔的形成过程,液态合金充满合金管铸型型腔后,由于铸型的吸热,液态合金温度下降,靠近型腔表面的金属凝固成一层外壳,此时内浇道已凝固,壳中金属液的收缩因被外壳阻碍,合金管不能得到补缩,故其液面开始下降。温度继续下降,外壳加厚,内部剩余的液体由于液态收缩和补充凝固层的收缩,使体积缩减,液面继续下降。此过程一直延续到凝固终了,在铸件上部形成了缩孔,温度继续下降到室温,因固态收缩使铸件的外轮廓尺寸略有减小。纯金属和共晶成分的合金,易形成集中的缩孔。这些都会影响合金的实际收缩率。第四节缩孔及缩松的形成规律铸件在凝固过程中,由于合金的液态收缩和凝固收缩,往往在铸件后凝固的部位出现孔洞,称为缩孔。容积大而集中的孔洞称为集中缩孔,或简称为缩孔;细小而分散的孔洞称为分散性缩孔,简称为缩松。缩孔的形状不规则,表面不光滑,可以看到发达的树枝晶未梢,故可以和气孔区别开来。
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