Prehliadka
Duplexná oceľová rúrka je materiál z nehrdzavejúcej ocele obsahujúci dvojfázovú štruktúru feritu a austenitu s typickým fázovým pomerom asi 50:50. Táto dvojfázová štruktúra kombinuje vysokú pevnosť s dobrým odporom korózie a široko sa používa v prostrediach s vysokým koróziou a vysokým stresom, ako je ropa a plyn, chemický priemysel a morské inžinierstvo. Bežné známky, ako sú UNS S31803 a S32205, sú mimoriadne citlivé na pracovné procesy za horúca kvôli ich špeciálnej metalurgickej štruktúre.
Charakteristiky procesu formovania horúceho duplexného oceľového potrubia
Horúce formovanie sa týka procesu zahrievania oceľového potrubia na vysokú teplotu a potom jej vytvorenie formou. V prípade duplexnej nehrdzavejúcej ocele sa teplota tvorby horúceho všeobecne reguluje medzi 1100 ° C a 1250 ° C. V tomto teplotnom rozsahu má materiál dobrú plasticitu a ľahko sa vytvára. Existuje však aj riziko fázovej zmeny, hrubosti štruktúry a zrážok škodlivých fáz, najmä ak vysoká teplota zostáva príliš dlho.
Ak kontrola chladenia nie je počas procesu formovania horúceho vhodný, môže viesť k zvýšeniu feritovej fázy, zníženiu fázy austenitu a dokonca aj tvorby krehkých fáz, ako je σ fáza (fáza Sigma) a χ fázy (fáza CHI), ktorá vážne oslabí húževnatosť a koróziu materiálu.
Definícia a účel liečby riešením
Ošetrenie roztoku sa vzťahuje na zahrievanie materiálu na vhodnú teplotu (zvyčajne 1020 ° C až 1100 ° C), udržiavanie v teple po určitú dobu a potom ho rýchlo ochladzuje, takže sa získajú predtým vyzrážané škodlivé fázy do austenitovej matrice a rovnomernú duplexnú štruktúru.
Hlavné účely tohto ošetrenia zahŕňajú:
Obnoviť štandardný pomer austenitu/feritu;
Rozpustite škodlivé intermetalické zlúčeniny, ako je σ fáza a fáza χ vyvolané počas práce v horúcom kole;
Vylepšiť zrná a zlepšiť celkové mechanické vlastnosti;
Zlepšiť odolnosť voči jamám, korózii trhliny a praskaniu korózie napätia;
Obnovte húževnatosť a ťažnosť materiálu.
Je ošetrenie roztoku potrebné po vytvorení duplexných oceľových potrubí?
To, či je potrebné ošetrenie riešením, by sa malo určiť na základe špecifických parametrov procesu formovania horúceho:
Prípad 1: Primeraná regulácia teploty horúcej formy a rýchlosť rýchleho chladenia
Ak je teplota tvorby horúcej prísne regulovaná medzi 1100 - 1200 ° C, čas zahrievania je krátky a rýchle chladenie (ako je chladenie vzduchu alebo chladenie vody) sa uskutoční ihneď po vytvorení, dá sa vyhnúť zrážkam škodlivých fáz. V tomto prípade sa fáza austenitu môže spontánne regenerovať na primeraný podiel a nemusí sa vyžadovať ďalšie ošetrenie roztoku.
Použiteľné na výrobky s hrúbkou tenkej steny, malými geometrickými zmenami a malej deformácii formovania, ako sú lakte, krátke úseky, reduktory atď.
Prípad 2: Horúca teplota formovania je príliš vysoká alebo je čas držania príliš dlhý
Ak je teplota tvorby horúcej rýchlosti vyššia ako 1250 ° C alebo doba retencie pri vysokej teplote presahuje 10 minút, je veľmi ľahké spôsobiť hrubé zŕn, tvorbu fázy σ a nerovnomernú štruktúru. Najmä v procese formovania horúcej s veľkou hrúbkou steny alebo veľkou deformáciou je tento druh organizačnej zmeny ťažko opraviteľné prirodzeným chladením a na obnovenie ideálneho organizačného stavu sa musí použiť následné ošetrenie riešenia.
Uplatňuje sa na kľúčové oblasti aplikácií, ako sú silné steny potrubia, tlakové nádoby, príruby a kované diely so špeciálnym tvarom.
Prípad 3: Prírodné chladenie alebo pomalé ochladenie po horúcom formovaní
Prírodné chladenie alebo pomalé chladenie (najmä chladenie v peci) môže ľahko spôsobiť, že organizácia zostane v teplotnej zóne 850 ° C - 950 ° C príliš dlho. Táto teplotná zóna je vysoko citlivá oblasť pre tvorbu fázy σ a ošetrenie roztoku je nevyhnutné. Musí sa zohriať na viac ako 1050 ° C, aby sa dosiahlo úplné rozpustenie.
Požiadavky na špecifikáciu procesu pre ošetrenie riešením
Proces ošetrenia riešenia by mal prísne spĺňať tieto požiadavky na proces:
Riadenie rýchlosti zahrievania: Zabráňte trhlinám s teplotným rozdielom;
Teplota krytu: 1050 ° C až 1100 ° C;
Čas krytu: Závisí od hrúbky steny, zvyčajne 15–30 minút na každú hrúbku steny 25 mm;
Metóda chladenia: ochladenie vody alebo rýchle chladenie vzduchu, aby sa zabezpečilo, že nezostane v zóne formovania fázy σ;
Následné testovanie: Metalografická analýza alebo metóda magnetickej indukcie sa používa na potvrdenie, že fázový pomer spĺňa štandard.
Na zabezpečenie kvality výrobku sa odporúča implementovať doložky o tepelnom spracovaní v medzinárodných normách, ako sú ASTM A240, ASME SA789 a EN 10088.
Ošetrenie roztoku zlepšuje výkon duplexných oceľových potrubí
Liečba roztoku po vytvorení horúceho môže významne vylepšiť tieto vlastnosti:
Vylepšený index rezistencie na jamky (PREN);
Zvýšená rezistencia na praskanie korózie stresu chloridu;
Výrazne zlepšené predĺženie a húževnatosť vplyvu;
Rozšírená životnosť a znížené riziko zlyhania;
Zlepšený celkový výkon zvárania a štrukturálna stabilita.
Pre náročné inžinierske projekty, ako sú ponorkové prenosové potrubia, výmenníky tepla morskej vody, nádoby na tlaky v rafinérii atď., Ošetrenie riešením je nevyhnutným spojením zabezpečenia kvality.
