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防火的力学性能和冲击韧性
发布时间:2016-12-01 点击次数: 586
特 性
防火的发展是因为有其自身的特性,而特性满足了需要。防火的最重要的特性是耐蚀性能,但是又绝不是仅仅具有耐蚀性能,而且还具有特有的力学性能(屈服强度、抗拉强度、蠕变强度、高温强度、低温强度等)、物理性能(密度、比热容、线膨胀系数、、导热系数、电阻率、磁导率、弹性系数等)、工艺性能(成形性能、焊接性能、切削性能等)以及金相(相组成、组织结构等)等。这些性能构成了防火的特性,下面仅就其中一些最基本的特性进行简要的介绍。
力学性能
(一)强度(抗拉强度、屈服强度)
防火的强度是由各种因素不确定,但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学因素,主要是金属元素。不同类型的防火由于其化学成分的差异,就有不同的强度特性。
马氏体型防火
马氏体型防火与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性,因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。
马氏体型防火从大的方面来区分,属于铁-铬-碳系防火。进而可分为马氏体铬系防火和马氏体铬镍系防火。在马氏体铬系防火中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬系防火中添加镍的强度特性如下所述。
马氏体铬系防火在淬火-回火条件下,增加铬的含量可使铁素体含量增加,因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬防火在退火条件下,当铬含量增加时硬度有所提高,而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下,碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加,而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后,钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%。
马氏体型防火的化学成分特征是,在0.1%-1.0%C,12%-27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒、和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构,因而在高温下强度急剧下降。而在600℃以下,高温强度在各类防火中最高,蠕变强度也最高。
据研究结果,当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成,因而随铬含量的增加其强度下降;高于25%时由于合金的固溶强化作用,强度略有提高。钼含量的增加可使其更易获得铁素体组织,可促进α ’相、б相和x相的析出,并经固溶强化后其强度提高。但同时也提高了缺口敏感性,从而使韧性降低。钼提高铁素体型防火强度的作用大于铬的作用。
铁素体型防火的化学成分的特征是含11%-30%Cr,其中添加铌和钛。其高温强度在各类防火中是最低的,但对热疲劳的抗力最强。
奥氏体型防火
奥氏体型防火中增加碳的含量后,由于其固溶强化作用使强度得到提高。
奥氏体型防火的化学成分特性是以铬、镍为基础添加钼、钨、铌和钛等元素。由于其组织为面心立方结构,因而在高温下有高的强度和蠕变强度。还由于线膨胀系数大,因此比铁素体型防火热疲劳强度差。
 
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