Hlutverk hitabehandlingar í aukningu á vélaeiginleikum Duplex 2205 rörs

Hlutverk hitabehandlingar í aukningu á vélaeiginleikum Duplex 2205 rörs

Duplex 2205 (UNS S32205/S31803) er þekkt fyrir frábæra samsetningu styrkleika og átaksorustu, einkenni sem hefir sinn uppruna í næstum jafnan blöndu austenít- og ferrítfasa. Hins vegar eru þessir yfirburðaeiginleikar ekki af náttúrunni í grunsnuðu eða vinnslustigi ; þeir eru vitað settir inn með lykilhátt mikilvægri og nákvæmlega stjórnuðu framleiðslubragði: lausnarhröðun og kæling.

Þessi aferð er ekki einfaldlega ráðlagð; hún er grundvallar nauðsyn til að ná mótvirkjunar- og átaksorustueiginleikunum sem tilgreindir eru í staðli eins og ASTM A790 og ASME SA790.

1. „As-Worked“ vandamálið: Af hverju hitameðhöndlun er nauðsynleg

Duplex 2205 rör eru venjulega framleidd með heitri útþvingun eða pilger-aðferð. Þessar aðgerðir felur í sér mikla deforming á háum hitastigum, sem veldur ýmsum vandamálum:

• Niðursmeltun millimetafeigja: Í hitasvæðinu á bilinu um 600°C til 1000°C (1112°F til 1832°F) , geta skaðlegar seinnivörpun myndast við markkant ferrítgrana. Algengustu og skemmilfulgu eru:

  • Síma-feig (σ): Brjótbær, krómihríð feig sem eyðir brjótabrögðum og minnkar rostviðstand drastískt.

  • Kí-feig (χ): Aðrar brjótbærar millimetafeigjar með svipuð neikvæð áhrif.

  • Nítríð og karbíð: Úrsgildur af krómanítríði (Cr₂N) eða karbíði (M₂₃C₆) getur myndast, sem tekur burt króm úr umgjörðinni og býr til staði fyrir gropóunarsárkorn.

• Háar aukalega spennur: Vélfræðilegar vinnsluaðferðir skapa miklar innri (aukalegar) spennur í efniinu.

• Ójöfnvægi milli fasaeðlis: Deformun getur flogið í veg fyrir hlutfallinu 50/50 á austeníti og ferríti, sem getur leitt til ofmargar af einni fasaeðli, og þannig minnkað ágóða eiginleika.

Í slíku tilviki hefði rörin lágt rostmótvindni, lágan átaksþol og óstöðugan samsetningareiginleika.

2. Lausnin: Lausnargrófing og kæling

Hitabeinding ferlis fyrir tvítektar rustfrjáls stál er tveggja skrefa aðgerð sem beinist að því að leysa ofangreind vandamál.

Skref 1: Lausnargrófing (hitun)

Rörinu er hitnað að hitastigi sem er nógu hátt til að setja öll legeringarefni inn í fasta lausn og hverfa við allar skaðlegar útskurnanir. Fyrir Duplex 2205 er þessi svið oftast 1020°C til 1100°C (1868°F til 2012°F) .

• Við þetta hitastig:

  • Sigma, Chi og önnur fös tunnast til baka í mynstrið.

  • Legeringarefniin (Cr, Mo, N, Ni) verða jafndreifð.

  • Ferrítfasinn er mjög yfirburta við þessi hitastig.

Skref 2: Fljótt kæling

Þetta er helsta hluti ferlisins. Rörið er fljótt kalað, venjulega með vatnskælingu („vatnsspreýtu“ eða kæliker), til að fara fljótt í gegnum viðmiðunarsvið hitastigsins (600-1000°C) þar sem skaðlegar fasar myndast.

• Fljóta kælingin:

  • "Læsir" í samræmda, niðursmeltu-frjálsa uppbyggingu.

  • Gerir kleift að rétt magn austeníts myndist aftur úr ferrítinum við kælingu, sem leiðir til óskunnar ~50% austenít / ~50% ferrít fasa jafnvægi .

  • Kemur í veg fyrir endurmyndun sigmu-fasans og krómsnítríða.

3. Hvernig þetta bætir lögneiginleika

Lausnarhitanbeitingin býr beint til lögneiginleikana sem gera Duplex 2205 rör svo gildan.

4. Tengingin við rotsviðnæmi

Þó að áhersla sé á lögnefni eiginleika, er ekki hægt að aðskilja þá frá rotvörnun: Sömu útskiftin sem eyða brjótleysunni eyða einnig rotvörnunni:

• Sigma-Phase: Ítarlegt af krómium og mólýbden. Myndun þeirra tekur burtu af nágrennisloku þessum lykilrotaandlegu frumeindum, og myndar andræðis svæði sem eru mjög viðkvæm fyrir grop- og skorprotu.

• Krómiumnítríð (Cr₂N): Auk þess taka þau burtu krómium í kringlóð sínum, sem gerir þá svæði viðkvæm fyrir árás.

Rétt hitabeitt rör er ekki aðeins sterkt og brjótbreytt; heldur einnig yfirgnægandi rotsviðnæmt. Slambeitt rör mun misheppnast áður en áætlað var í nákvæmlega þeim umhverfi sem það var hönnuð fyrir.

5. Tilraunaprófunarstjórans hlutverk: Staðfesting réttra hitbeitingar

Þú getur ekki sannreynt rétta hitbeitingu með auglýsingum. Staðfesting fer fram með:

1. Fabriksprófunarvottorð (MTC): Vottorðið (hagfæst EN 10204 3.1) verður að staðfesta að hitbeitingarferli hefi verið framkvæmt. Þetta er fyrsta varnarlínan.

2. Ljósmyndahugsmaganalýsa: Ákvarandi próf. Etchuð úrvalsauma er skoðað undir lífríkum forriti til að athuga fyrir:

   • Fasa jafnvægi: Umrúðulag 50/50 austenít-ferrít hlutfall.

   • Fjárfestan á endurfellingum: Engin sigma-lyfja eða krómsnítríð í kornamörkunum.

3. Hardleikaprófun: Flýtileg prófun á vettvangi. Gildi utan tilgreindra marka (venjulega hámark HRC 30-32) geta bent til á villandi hitameðhöndlun eða útblöstrun.

4. Áverkanarpróf: Charpy V-Notch prófanir eru oft tilgreindar fyrir mikilvægar forritanir til að mæla beint brjótbrotshyggju.

Lokahugtak: Óhættanlegur skref

Hitameðhöndlung er ekki valfrjáls "viðbót" fyrir Duplex 2205 rör; það er ákvarðandi framleiðslubragð sem umbreytir vinnuðu bita af máli í verkfræðilegt efni með hárri afköstum.

• Fyrir framleiðendur: Það krefst nákvæmrar stjórnunar á tíma, hitastigi og kælingarhraða. Frávik geta eyðtt öllum hlutum í einni hitameðhöndlunarröð.

• Fyrir kaupendur og verkfræðinga: Að tilgreina og staðfesta rétta hitabeindingu í gegnum vottuð MTR-skýrslur og, þegar nauðsynlegt er, yfirferð hjá þriðja aðila er af gríðarlegu áhættu til að tryggja að rörkerfið sem sett er upp uppfylli væntingarnar um vélarfræðilega afköst og notkunarlengd.

Að investera í rör frá traustri verksmiðju sem stjórnar ferlinum hernaðarlega er eina leiðin til að tryggja að fá sanna gildi Duplex 2205.