Szukaj
Dupleksowa rura stalowa jest materiałem ze stali nierdzewnej zawierającą dwufazową strukturę ferrytu i austenitu, o typowym stosunku fazowym około 50:50. Ta dwufazowa struktura łączy wysoką wytrzymałość z dobrą odpornością na korozję i jest szeroko stosowana w środowiskach o wysokiej zawartości i wysokiej stresu, takich jak ropa i gaz, przemysł chemiczny oraz inżynieria morska. Wspólne oceny, takie jak UNS S31803 i S32205, są wyjątkowo wrażliwe na procesy pracy na gorąco ze względu na ich specjalną strukturę metalurgiczną.
Charakterystyka procesu formowania na gorąco dupleksowej rury stalowej
Formowanie na gorąco odnosi się do procesu podgrzewania stalowej rury do wysokiej temperatury, a następnie formowania przez pleśń. W przypadku dupleksowej stali nierdzewnej temperatura tworzenia gorąca jest ogólnie kontrolowana między 1100 ° C a 1250 ° C. W tym zakresie temperatury materiał ma dobrą plastyczność i jest łatwy do utworzenia. Istnieje jednak również ryzyko zmiany faz, zgrubienie struktury i opadów szkodliwych faz, szczególnie gdy wysoka temperatura pozostaje zbyt długo.
Jeśli kontrola chłodzenia nie jest odpowiednia podczas procesu tworzenia się na gorąco, może prowadzić do wzrostu fazy ferrytowej, zmniejszenia fazy austenitu, a nawet tworzenia się faz kruchej, takich jak faza σ (faza sigma) i faza χ (faza chi), co poważnie osłabi wytrzymałość i odporność na korozję materialnego.
Definicja i cel leczenia rozwiązania
Obróbka roztworu odnosi się do ogrzewania materiału do odpowiedniej temperatury (zwykle 1020 ° C do 1100 ° C), utrzymywania go w cieple przez pewien okres czasu, a następnie szybkie chłodzenie, tak że wcześniej wytrącone fazy szkodliwe są rozpuszczane w matrycy austenitowej i uzyskuje się jednolitą strukturę dupleksową.
Główne cele tego leczenia obejmują:
Przywróć standardowy stosunek austenitu/ferrytu;
Rozpuszcza szkodliwe związki międzymetaliczne, takie jak faza σ i faza χ wytrącona podczas pracy;
Udoskonalić ziarna i popraw ogólne właściwości mechaniczne;
Poprawić odporność na wżery, korozję szczeliny i pękanie korozji naprężeń;
Przywróć wytrzymałość i plastyczność materiału.
Czy leczenie roztworu jest konieczne po tworzeniu dupleksowych rur stalowych?
Należy ustalić, czy wymagane jest leczenie rozwiązania na podstawie określonych parametrów procesu formowania się:
Przypadek 1: Rozsądna kontrola temperatury na gorąco i szybka prędkość chłodzenia
Jeśli temperatura formowania na gorąco jest ściśle kontrolowana między 1100–1200 ° C, czas ogrzewania jest krótki, a szybkie chłodzenie (takie jak chłodzenie powietrza lub chłodzenie wody) jest wykonywane natychmiast po utworzeniu, można uniknąć opadów szkodliwych faz. W takim przypadku fazę austenitu można spontanicznie zregenerować do rozsądnej proporcji, a dodatkowe leczenie rozwiązania może nie być wymagane.
Mające zastosowanie do produktów o cienkiej grubości ściany, małych zmian geometrycznych i małe odkształcenie formowania, takie jak łokcie, krótkie sekcje, reduktory itp.
Przypadek 2: Temperatura formowania na gorąco jest zbyt wysoka lub czas trzymania jest zbyt długi
Jeśli temperatura formowania na gorąco jest wyższa niż 1250 ° C lub czas retencji w wysokiej temperaturze przekracza 10 minut, bardzo łatwo jest powodować zgrubowanie ziarna, tworzenie fazy σ i nierównomierną strukturę. Zwłaszcza w procesie tworzenia się na gorąco z dużą grubością ściany lub dużym deformacji, tego rodzaju zmiana organizacyjna jest trudna do naprawienia przez naturalne chłodzenie, a następnie leczenie rozwiązania należy zastosować do przywrócenia idealnego stanu organizacyjnego.
Mające zastosowanie do kluczowych obszarów zastosowania, takich jak gęste elementy rurowe, naczynia ciśnieniowe, kołnierze i kute części specjalne.
Przypadek 3: Naturalne chłodzenie lub powolne chłodzenie po gorącym utworzeniu
Naturalne chłodzenie lub powolne chłodzenie (szczególnie chłodzenie w piecu) może łatwo spowodować, że organizacja pozostaje w strefie temperatury 850 ° C - 950 ° C zbyt długo. Ta strefa temperatury jest bardzo czułym obszarem do tworzenia fazy σ, a obróbka roztworu jest niezbędna. Należy go podgrzewać powyżej 1050 ° C w celu całkowitego rozwiązania.
Wymagania dotyczące specyfikacji procesu leczenia rozwiązania
Proces leczenia rozwiązania powinien ściśle przestrzegać następujących wymagań procesu:
Kontrola szybkości ogrzewania: Zapobiegaj pęknięciom różnic temperatur;
Temperatura obudowy: od 1050 ° C do 1100 ° C;
Czas obudowy: zależy od grubości ściany, ogólnie 15–30 minut na każdą grubość ściany 25 mm;
Metoda chłodzenia: hartowanie wody lub szybkie chłodzenie powietrza, aby upewnić się, że nie pozostanie w strefie tworzenia fazy σ;
Późniejsze testowanie: Analiza metaluograficzna lub metoda indukcji magnetycznej stosuje się w celu potwierdzenia, że współczynnik fazowy spełnia standard.
Aby zapewnić jakość produktu, zaleca się wdrożenie klauzul oczyszczania cieplnego w międzynarodowych standardach, takich jak ASTM A240, ASME SA789 i EN 10088.
Obróbka roztworu poprawia wydajność dupleksowych rur stalowych
Leczenie roztworu po utworzeniu na gorąco może znacznie poprawić następujące właściwości:
Ulepszony wskaźnik oporności na wżery (PREN);
Zwiększona odporność na pękanie korozji naprężeń chlorkowych;
Znacząco poprawiło wydłużenie i wytrzymałość wpływu;
Rozszerzona żywotność i zmniejszone ryzyko awarii;
Poprawiona ogólna wydajność spawania i stabilność strukturalna.
W przypadku wymagających projektów inżynieryjnych, takich jak rurociągi przesyłowe podwodne, wymienniki ciepła morskiego, naczynia ciśnieniowe rafinerii itp.
