大直径厚壁钢管中碳化物沉淀和位错重排生产亚晶铁素体

在沃伊采连诺克等人的研究中，重点研究了大直径厚壁钢管和各种焊接方法的碳钢钢管的热处理。已经尝试了三种热处理系统：

1)高频电流焊接的20、151 2C  和15XF2C中压钢管在680回火，保温2小时。

2)在900-9200的温度下，对10根和20根高频电流焊接的钢管和15F’2C(1)和15XF2CqjMP高频电流焊接的钢管进行正火，并保温30分钟。

3)将高频电流焊接的合金钢管正火，然后回火。大直径厚壁钢管高温回火的热处理方法会使碳钢钢管和合金钢管的焊缝和母材轻微软化。当20根钢管回火且不保温时，硬度HRC将从53降至39，而强度极限为a，然后从111降至64 kgf/mm2。如果保持时间增加到30分钟，机械强度将进一步降低：硬度HRC将降低到29和60.5 kgf/mm2。与此同时，母亲金属般凝视着。同样减少(至43.5千克/平方毫米)。焊缝金属的塑性增加：8从9%增加到20%，硅从29%增加到73/0。15F2C  1和15F2C  2两种合金钢管在不保温回火后进行焊接。硬度分别从64降到52和67降到55。如果在回火过程中保温时间增加到2小时，焊缝的硬度HRC将分别降低到40和50，这两种钢的硬度分别为74和70.5 kgf/mm2。15T2C11和15T2C11钢不保温回火后，大直径厚壁钢管焊缝的塑性分别从10.7%提高到15.5%和从10.3%提高到13%。然而，保温两小时后，母材的强度和塑性没有变化，但分别提高到20.5%和不锈钢无缝管190%。

回火时，焊接时产生的马氏体和中间组织分解，大直径厚壁钢管碳化物析出，位错重排，产生亚晶铁素体。此时，强度略有下降，而塑性增加。当保持时间延长时，碳化物凝结，亚晶组织聚集，从而降低强度。

对于低合金钢，工艺更复杂，因为在回火的初始阶段，合金钢形成渗碳体型普通碳化物，然后铁被锰和其他合金元素取代，从而形成复杂的碳化物。由于碳和合金元素在焊缝不同部位分布不均匀，回火过程不一致，扩散速度不够快。因此，特别是保温时间不长时，焊缝金属的不均匀组织占主导地位，在焊缝区附近，大直径厚壁钢管和合金钢钢管的焊缝区组织不同于母材。母金属的正火结构在回火时不会发生显著变化。因此，回火2小时后，合金钢或碳钢钢管的焊缝与母材相比仍保持较高的强度和较低的塑性，这是由其不均匀的组织决定的。

对正火大直径厚壁钢管和焊缝金属力学性能测试结果的分析表明，高于上临界温度(920)的短期加热将使碳钢钢管母材和焊缝金属的力学性能接近。对于10和20钢，焊接金属的固定氮分别为53.5和54.0千克力/平方毫米，母材为。Ss.s和56.0kg/mm2，焊缝金属为16.22%，母材为18.5%和23.5%。将保持时间延长至30分钟不会导致机械性能的显著变化。机械性能的值在上述范围内波动。同时，焊缝试样的强度和塑性都低于母材试样。当纵向板状样品、微型圆形样品和12毫米高的环形样品用于测试时，这种差异尤其显著。大直径厚壁钢管环形试件的力学试验分浙江不锈钢管厂家析结果表明，高频区正火焊接性能与母材性能存在差异