Bestu aðferðir við hitabeitingu á dúplex stálrohrum og -fittingum

Bestu aðferðir við hitabeitingu á dúplex stálrohrum og -fittingum

Sérhæfing í hitaúrvinnslu sem skilgreinir afköst í kórrósum umhverfi

Hitabeiting er einn af mikilvægustu en samt oftast misförðuðustu hlutum við vinnslu á dúplex rostfrjáls stálrorum og liðum. Tvöföld mynstrið í efninu krefst nákvæmrar hitastýringar til að ná bestu jafnvægi milli átaksorðna og fasteigna. Með því að meta fjölda slys á svæðum og vel heppnaðra notkuna hef ég komist að því að rétt hitabeiting gerir oft mun á milli tímabundinnar áreiðanlegrar notkunar og snemma, kostbarra slysja.

Dúplex rostfrjáls stál fá name sitt af um 50/50 blöndu af ferít- og austenítshluta í mynstri sínu. Þetta jafnvægi veitir frábærar fasteiginleika og átaksorðnun, sem gerir efnin svo gild, en er mjög viðkvæmt hitabeitingu. Jafnvel litlir afskiptir frá optimalum hitabeitingarskilmálum geta haft verulegan áhrif á afköst.

Mikilvægi réttri hitabeitingar

Af hverju hita-behandling er mikilvæg fyrir duplex stál

Stæðiheldni smástæðu:

• Virkar sem optimalt ferrít-óstenít jafnvægi (venjulega 40-60% af hverju ástandi)

• Kemur í veg fyrir myndun skaðlegri seinnihluta fasar (sigma, chi, krómsnítríð)

• Stjórnun krómeyðing við kornamörk sem leiðir til áverkans við rost

Aðgerðavaraðgerð:

• Verkfærið varnar um hámarkshjúprófgerð ,

• Heldur vélræn Eiginleikar (sterk, brjálaus, dráttfesti)

• Kemur í veg fyrir óætta bilun í notkun

Sem einn sérfræðingur í efni hjá stórum kjarnavinnslufyrirtæki tók á: „Við reknum 80 % skeipana okkar í tvöfalda rostfríu stál til rangs hitabeitanings — hvort sem er á verksmiðjunni, við smíði eða eftir sveiflu. Rétt hitaumsýsla er óumdeiljanleg.“

Lausnargrófing: Aðalhitabeiting

Markmið og hlutverk

Lausnargrófing er aðalhitabeitingin fyrir tvöföld rostfríu stál, sem hefur til formáls að:

• Leysa upp skemmdir undirbreytingar sem gætu myndast við fyrra vinnsluferli

• Endurheimta jafnvægisferrít-óstaustínít hitaeiginleikana

• Jafna úthlutingu legeringanna í gegnum efnið

• Lesa ánauðsynlega spennu af framleiðsluaðgerðum

Hagkvæm justeringar eftir tegund

Venjuleg Duplex (2205/S31803/S32205):

• Temperatúrubreið : 1020-1100°C (1868-2012°F)

• Hagkvæm hitastig : 1040-1060°C (1904-1940°F)

• Upphleyptími : 5-30 mínútur eftir hitastyrk hluta

• Kælingaraðferð : Fljótt vatnskæling eða geimtra loftkæling

Super Duplex (2507/S32750/S32760):

• Temperatúrubreið : 1040-1120°C (1904-2048°F)

• Hagkvæm hitastig : 1060-1080°C (1940-1976°F)

• Upphleyptími : 10-45 mínútur eftir hitastyrk hluta

• Kælingaraðferð : Fljótt vatnskæling nauðsynlegt

Lean Duplex (2304/S32304):

• Temperatúrubreið : 950-1050°C (1742-1922°F)

• Hagkvæm hitastig : 980-1020°C (1796-1868°F)

• Upphleyptími : 5-20 mínútur eftir hita á hlutaþykkt

• Kælingaraðferð : Kæling í vatni eða geimsvökun

Ákvarðanatími fyrir hitunartímasetningu

Leiðbeiningar byggðar á þykkt:

• Allt að 5 mm : 5-10 mínútur

• 5-25 mm : 10-20 mínútur

• 25-50 mm : 20-30 mínútur

• Yfir 50 mm : 30 mínútur plús 10 mínútur fyrir hvert aukalegt 25 mm

Tæknilegar ummæli:

• Hefja tímaþvingun þegar heildarinnanuritið nákvæmlega markhiti

• Notkun hitamælaröð á mörgum stöðum fyrir stóra eða flókna hluti

• Skoðum ovnskenndir og hleðslumynstur

Grunnlagleggjandi krefningar um kælingu

Nauðsyn hröðu kælingar

Hröð kæling í gegnum 750-950°C (1382-1742°F) hitastigssviðið er nauðsynleg til að koma í veg fyrir útskíðun skaðlegs seinkrunarfasa. Krefjast mismunandi kælingarhraða eftir tegund:

Venjuleg Duplex 2205:

• Lágmarks kælingarhraði : 55°C/mín (100°F/mín) í gegnum viðkvæmt svið

• Uppáhaldsaðferð : Kæling í vatni fyrir þykkt yfir 6 mm

Super Duplex 2507:

• Lágmarks kælingarhraði : 70°C/min (125°F/min) í gegnum viðmiðunarsviðið

• Uppáhaldsaðferð : Kæling í vatni fyrir öll þykktarstig

Innsýn í reikjavöldum gögnum: Rannsókn á skeiðum við hita- meðhöndlun benti til þess að hlutir sem voru kólnaðir hægtara en 40°C/min í gegnum viðmiðunarsviðið sýndu marktækt minni rostmóttöku, með 20-40°C lægri holubrotshita samanborið við rétt meðhöndlað efni.

Val á kæliguði

Kæling í vatni:

• Mest áhrifamikið til að koma í veg fyrir útskurtan annarra liða

• Hætta á formbreytingum fyrir töffveggja eða flókin málmar

• Lokið í huga vatnsins hitastig (venjuleg hitastig 20-40°C/68-104°F)

• Tryggðu fullt undirrenning og hrörkun til jafnvelgrar kælingar

Geðkæling:

• Hentar fyrir þykkleika undir 6 mm af venjulegum duplex (<6 mm) af staðal duplex

• Almennt ónoðugt fyrir super duplex tegundir

• Krefst hára sveiflu , jafnvæg justafl

• Fylgistu með raunverulegum kólnunartöpum með hitamælimum

Hitabeinding eftir sveisingu (PWHT)

Þegar hitabeinding eftir sveisingu er nauðsynleg

Almennt EKKI mælt með fyrir flest umhverfi duplex rustfríu stáls vegna hættu á ónægilegri myndun á fösum. Hins vegar gæti takmörkuð hitabeinding verið nauðsynleg fyrir:

• Þyngislausn í sérstaklega þykkjum hlutum

• Dýrðarstöðugleiki kröfur um nákvæmni íhluta

• Ákveðin notkunaraðstæður þar sem hætta á sprungu vaxandi í spennu er mikil

Takmarkaðar hitabeitlunartæknilýsingar

Ef hitabeitlun verður að framkvæma:

Hitastig takmörk:

• Hámarkstökkun : 550°C (1022°F)

• Kvartað svið : 350-500°C (662-932°F)

• Algjörlega forðast : 550-950°C (1022-1742°F) þar sem fljótt brotlag kemur upp

Ferlastjórn:

• Hlýtnings- og kælingarhraðar : Hámarkið 150°C/h (270°F/h)

• Upphleyptími : Lágmarksþörf, venjulega 1-2 klukkutímar

• Stjórnun loftslags : Koma í veg fyrir oxun og útblöstrun

Gæðastjórnun og staðfesting

Hitastigsmæling og skjalagerð

Kröfur til ofns:

• Jafnvægi hitastigs : ±10°C (±18°F) um allan hleðsluflatarmálið

• Stelldregni : Ásamt ársfjórðungum fyrir mikilvæg umboð

• Tímabil upptöku : Samfelld með lágmarks 5 mínútna millibili

• Varnarkerfi : Fyrir hitastigssvik yfir 15°C (27°F)

Staðsetning á hitamælum:

• Fjölbreyttar staðsetningar í gegnum hleðsluna

• Bein snertingu við hluti

• Tilheyrandi úrtakstaka með mismunandi þykkt og rúmform

• Yfirfærsla með sjálfstæðum flytjanlegum hitamælum

Smásturðarstaðfesting

Mæling á ferítinnihaldi:

• Þolbært svið : 35-65% fyrir flest umhverfi,

• Áætluð dreifing : 45-55% fyrir venjulegt duplex, 40-50% fyrir super duplex

• Mælingaraðferðir : Feritskópur (kalibruður fyrir duplex), metallográfía

• Staðsetning : Fjölmargir punktar, incl. hitaeffafjörðir

Greining á seinni fösum:

• Etunar aðferðir : Rafefni-etun í 10N NaOH eða 40% KOH lausnum

• Samþykktarmörk : Engar samfelldar netkerfi af seinni fösum

• Tölfræðigreining : Myndagreining fyrir viðamikil forrit

Algeng vandamál við hitbehandling og lausnir

Vandamál: Of mikil ferrít innihald

Orsakir:

• Hitunartemperaturen of há

• Kælingarhraði of hægur

• Heldutími ónógur

Lausnir:

• Lækka hitunartemperaturen innan ráðlagaðs sviðs

• Auka kælingarhraða með vatnskælingu

• Staðfestu jafnvægi hitastigs í ofni

Vandamál: Útskurtun seinnihlutarfasa

Orsakir:

• Hæg kæling í bilinu 750-950°C

• Óvildarleg útsetning við viðmiðunartemperatursvið

• Ónóg tilbúningssjóðhæðing hitastig eða tími

Lausnir:

• Endur-teygja sjóðhæðingu með réttum stillingum

• Veldu fljóta kælingu

• Yfirfarðu hitasögu vegna óvildar útsetningar

Vandamál: Snúningur eða bogun

Orsakir:

• Ójafn hitun eða kæling

• Ófullnægjandi styðja á meðan verið er að hitabeitast

• Of miklar hitamunir

Lausnir:

• Bættu jafnvægi ofns

• Notaðu viðeigandi festingar og styðjur

• Stjórna hita- og kælingarhraða

• Líta til strekkjarafsláttar áður en lokaskorðun er framkvæmd

Sérstök umhugsanir varðandi tengiliði

Tæknilögð við flókin lögun

Hitaeining:

• Strategíska staðsetning á hitamælum í þykkrum og þunnvögnum hlutum

• Langt nálgunartímabil fyrir þykktveggja tengiliði

• Smíða á fastgjörv til að lágmarka skuggmyndun

Kælingarafköst:

• Staða við kælingu til að koma í veg fyrir gufuflöskur

• Kröfur um rýlingu fyrir flókin innri lögun

• Fleiri kælingarstillingar fyrir stóra tengiliði

Þræðed og vinnin hluti

Vernd við hitabeindingu:

• Verndarplör á þræðum og nákvæmum yfirborðum

• Stjórnun loftslags til að koma í veg fyrir oxun

• Skoðun eftir hitabeindingu af lykilvíddum

Villuleitarskjalið

Fljótleikleg matshögunar

Athugun á segulviðbrögðum:

• Nota sertífíseraðan feritskóp til að metna hratt magn rostefnis

• Bera saman við þekktar sýniprofanir sem voru rétt hitbeindar

• Greina verulegar breytingar innan sama hluta

Sýnatilraun með etxun:

• Fljóta rafeðliskeimisk etxun til að sía út seinni föstu efni

• Berðu saman litun og etxunarsvar við tilvísunardæmi

• Notaðu til ákvörðunar um framhald eða hættun áður en heildar smáiðja er framkvæmd

Viðbótarglœðing

Þegar endurglœðing er möguleg:

• Hlutar án marktækra víddarbundinna takmarkana

• Þegar smáiðjan sýnir leiðilegar villur

• Áður en lokaskorðun eða önnur auðkenningsferli eru framkvæmd

Endurglœðingarstillingar:

• Sama hitastig og upphafleg hönnun

• Langri blöðruntími (25-50% lengri)

• Betra kæling mælir

• Aukin staðfesting próf

Skjölun og rekistréttindi

Leyfisleg skrár

Hitabeituskilríki:

• Hiti línur með tíma-hitaupplýsingum

• Staðsetningar á termóhneytum og mælingar

• Kylfara stillingar (kjarni, hitastig, tímabil)

• Hleðslustilling og hlutaskilríki

Efnisvottun:

• Hitanbeitingarvottorð með raunverulegum stillingum

• Málning á ferítinnihaldi

• Niðurstöður á rotprófum þegar tilgreint

• Spáraðleiki til upprunalegrar vottorðssýningar fyrir efni

Ályktun

Rétt hitabeinding tvílitra stálrofa og tengiliða er ekki bara formleg kröfu—hún er grundvallaratriði fyrir afköst í notkun. Aðferðirnar sem koma fram hér eru byggðar á samanlögðri reynslu af fjöldanum slysaföllum og árangri í iðjunni.

Lykilatriði fyrir árangur innifalda:

1. Nákvæm stjórnun yfir hiti innan greinarákvarðaðra sviða

2. Nóg sóktími byggt á raunverulegri þykkt hluta

3. Fljóta kæling í gegnum viðmiðunarhitastig

4. Öll yfirfaring á útkomum skammtgerðar

5. Fullstöðug skjölun til rekistr og gæðastjórnunar

Viðbótarvinna sem krefst réttra hitameðhöndlunar borgar sig vel með lengri notkunartíma, lægri viðhaldskostnaði og betri öryggi. Eins og ein reyndur efnafræðingur átti við: „Með tvítegundar rustfrjálsu stáli eru engin flýtileiðir í hitameðhöndlun. Efnid snýr sér við sérhverja hitabreytingu, og endanlega kemur í ljós hvort minningin sé jákvæð eða neikvæð.“

Með því að innleiða þessa bestu aðferðir tryggja framleiðendur og smiðar að rör og liðir af tvítegundastaál uppfylli allt hagnýtt getamál matsvarnar- og vélfræðieiginleika í erfiðum notkunarsvæðum.