不銹鋼管經(jīng)淬火和回火后的力學(xué)性能可通過(guò)硬度值來(lái)評(píng)估。然而,即使在淬火和回火后硬度相同的情況下,淬火和回火后馬氏體組織超過(guò)90%的鋼回火,以及淬火組織不完整的不銹鋼管回火,馬氏體之間混合有珠光體、貝氏體或鐵素體,即使抗拉強(qiáng)度相同,其屈服點(diǎn),疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性不同,不完全淬火的強(qiáng)度和韌性較差。當(dāng)已知淬火冷卻速率與淬透性試驗(yàn)(端淬法)(17)樣品上淬火端的距離相對(duì)應(yīng)時(shí),完全淬火所需的淬透性用理想臨界直徑(DI)表示。例如,假設(shè)在不銹鋼管內(nèi)部必須確保強(qiáng)度的重要位置,如果淬火冷卻速度相當(dāng)于末端淬火樣品的位置16,為了確保淬火期間90%的馬氏體,如圖中虛線所示,所用不銹鋼管的理想臨界直徑不得小于2.90英寸
為了獲得99.9%的馬氏體結(jié)構(gòu),所選不銹鋼管材料的di值必須至少為4.20英寸。表4.1列出了普通不銹鋼管的理想臨界直徑值
不銹鋼管的淬透性不僅受冷卻介質(zhì)的影響,還受零件形狀(方管、圓管、異型管等)的影響。例如,當(dāng)齒輪在攪拌油中淬火時(shí),齒面冷卻速度將根據(jù)齒輪的模數(shù)而變化
對(duì)于淬火和回火處理后供應(yīng)的不銹鋼管,大多數(shù)早期損壞事故是由于不銹鋼材料選擇不當(dāng)造成的,因此淬火不完整,不符合所需的疲勞強(qiáng)度