為什么合金管件會出現(xiàn)藍(lán)脆？

合金管件產(chǎn)生藍(lán)脆的原因是碳和氮間隙原子的形變時(shí)效。在150～350℃溫度范圍內(nèi)形變時(shí)，已開動的位錯(cuò)迅速被可擴(kuò)散的碳、氮原子所錨定，形成柯垂耳氣團(tuán)（柯氏氣團(tuán)）。為了使形變繼續(xù)進(jìn)行，需要開動新的位錯(cuò)，結(jié)果10CrMo910合金管中在給定的應(yīng)變下，位錯(cuò)密度增高，導(dǎo)致強(qiáng)度升高和韌性降低。為了消除碳鋼的藍(lán)脆，10CrMo910合金管中加入相應(yīng)量強(qiáng)碳化物和氮化物形成元素如鈦、鈮、釩，在鋼中形成Tic、TiN、NbC、NbN、vC、vN，將碳、氮原子固定。另外加入少量鋁，除脫氧外，還與氮形成AlN，也可減少藍(lán)脆傾向。

由形變時(shí)效引起10CrMo910合金管的機(jī)械性能變化中，在300℃附近有抗拉強(qiáng)度、硬度升高，而延伸率、斷面收縮率下降的現(xiàn)象。藍(lán)脆大多數(shù)鐵素體一珠光體組織的10CrMo910合金管，隨溫度升高，在300℃左右韌性降低。它發(fā)生在10CrMo910合金管表面有藍(lán)色氧化膜的溫度范圍，因此稱為藍(lán)脆。藍(lán)脆發(fā)生在合金元素很低的退火或正火的低合金鋼中。在下列3種情況下均觀察到藍(lán)脆。

合金管件都以熱處理狀態(tài)交貨。石油裂化管：用于石油煉廠的爐管、熱交換器管和管道用無縫管。常用優(yōu)良碳素鋼（10、20）、合金鋼（12CrMo、15CrMo）、耐熱鋼（12Cr2Mo、15Cr5Mo）、不銹鋼（1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti）制造。鋼管除得證化學(xué)成分和各種機(jī)械性能外，還要水壓、壓扁、擴(kuò)口等試驗(yàn)，及表面質(zhì)量和無損檢驗(yàn)。鋼管在熱處理狀態(tài)下交貨。不銹鋼管：用各種不銹鋼熱軋，冷軋的不銹鋼管，廣泛應(yīng)用于石油、化工設(shè)備管道和各種用途的不銹鋼結(jié)構(gòu)零件，除應(yīng)化學(xué)成分和機(jī)械性能，凡用作承受流體壓力的鋼管要水壓試驗(yàn)合格。各種專用鋼管要按規(guī)定條件。

石油、自然氣開采很離不開打井，地質(zhì)鉆控用石油鉆探用無縫鋼管是鉆井的主要器材，主要包括巖芯外管、巖芯內(nèi)管、套管、鉆桿等。由于鉆探用管要深入到幾千米地層深度工作，工作條件極為復(fù)雜，鉆桿承受拉、壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)和不均衡沖擊載荷等應(yīng)力作用，還要受到泥漿、巖石磨損，因此，要求管材需要具有足夠的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和沖擊韌性。