Søk
Duplex stålrør er et rustfritt stålmateriale som inneholder en to-fasestruktur av ferritt og austenitt, med et typisk faseforhold på omtrent 50:50. Denne to-fasestrukturen kombinerer høy styrke med god korrosjonsmotstand og er mye brukt i miljøer med høy korrosjon og høyspenning som olje og gass, kjemisk industri og marin ingeniørfag. Vanlige karakterer som UNS S31803 og S32205 er ekstremt følsomme for varme arbeidsprosesser på grunn av deres spesielle metallurgiske struktur.
Varmformingsprosessegenskaper ved dupleks stålrør
Varmforming refererer til prosessen med å varme opp stålrøret til en høy temperatur og deretter danne det gjennom en form. For tosidig rustfritt stål styres den varme formingstemperaturen generelt mellom 1100 ° C og 1250 ° C. Innenfor dette temperaturområdet har materialet god plastisitet og er lett å danne. Imidlertid er det også risikoen for faseendring, grovhet av strukturen og nedbør av skadelige faser, spesielt når den høye temperaturen holder seg for lenge.
Hvis kjølekontrollen ikke er passende under den varme formingsprosessen, kan det føre til en økning i ferrittfasen, en reduksjon i austenittfasen, og til og med dannelsen av sprø faser som σ -fasen (Sigma -fasen) og χ -fasen (CHI -fasen), som alvorlig vil svekke seigheten og korrosjonsmotstanden til materialet.
Definisjon og formål med løsningsbehandling
Løsningsbehandling refererer til oppvarming av materialet til en passende temperatur (vanligvis 1020 ° C til 1100 ° C), og holder det varmt i en viss periode, og deretter avkjøling det raskt, slik at de tidligere utfelte skadelige fasene blir oppløst i austenittmatrisen og en ensartet duplexstruktur blir oppnådd.
Hovedformålene med denne behandlingen inkluderer:
Gjenopprette standard austenitt/ferrittforhold;
Løs skadelige intermetalliske forbindelser som σ -fase og χ -fase som ble utfelt under varm arbeid;
Avgrense kornene og forbedre de generelle mekaniske egenskapene;
Forbedre motstanden mot grop, sprekkekorrosjon og stresskorrosjonssprekker;
Gjenopprett seigheten og duktiliteten til materialet.
Er løsningsbehandling nødvendig etter varm forming av dupleksstålrør?
Hvorvidt løsningsbehandling er nødvendig, bør bestemmes basert på de spesifikke prosessparametrene for varmforming:
Tilfelle 1: Rimelig varmforming av temperaturkontroll og rask kjølehastighet
Hvis den varme formingstemperaturen strengt tatt kontrolleres mellom 1100–1200 ° C, er oppvarmingstiden kort, og rask avkjøling (som luftkjøling eller vannkjøling) utføres umiddelbart etter dannelse, kan nedbøren av skadelige faser unngås. I dette tilfellet kan austenittfasen spontant regenereres til en rimelig andel, og det kan hende at ytterligere løsningsbehandling ikke er nødvendig.
Gjelder for produkter med tynn veggtykkelse, små geometriske forandringer og småforming av deformasjon, for eksempel albuer, korte seksjoner, reduserende stoffer, etc.
Tilfelle 2: den varme formingstemperaturen er for høy eller holdetiden er for lang
Hvis den varme formingstemperaturen er høyere enn 1250 ° C, eller retensjonstiden ved høy temperatur overstiger 10 minutter, er det veldig enkelt å forårsake groving av korn, σ -fasedannelse og ujevn struktur. Spesielt i prosessen med varm forming med stor veggtykkelse eller stor deformasjon, er denne typen organisatoriske endringer vanskelig å reparere ved naturlig kjøling, og påfølgende løsningsbehandling må brukes til å gjenopprette den ideelle organisatoriske tilstanden.
Gjelder på viktige applikasjonsområder som tykke veggede rørbeslag, trykkfartøy, flenser og smidde spesialformede deler.
Tilfelle 3: Naturlig kjøling eller langsom kjøling etter varm forming
Naturlig kjøling eller langsom kjøling (spesielt kjøling i ovnen) kan lett føre til at organisasjonen holder seg i temperatursonen 850 ° C - 950 ° C for lenge. Denne temperatursonen er et svært følsomt område for dannelse av σ -fase, og løsningsbehandling er uunnværlig. Det må varmes opp til over 1050 ° C for fullstendig oppløsning.
Prosessspesifikasjonskrav for løsningsbehandling
Løsningsbehandlingsprosessen skal strengt oppfylle følgende prosesskrav:
Oppvarmingshastighetskontroll: Forhindre temperaturforskjellsprekker;
Boligtemperatur: 1050 ° C til 1100 ° C;
Boligtid: Avhenger av veggtykkelsen, vanligvis 15–30 minutter for hver 25 mm veggtykkelse;
Kjølemetode: Vannslukking eller rask luftkjøling for å sikre at den ikke holder seg i σ -fasedannelsessonen;
Etterfølgende testing: metallografisk analyse eller magnetisk induksjonsmetode brukes for å bekrefte at faseforholdet oppfyller standarden.
For å sikre produktkvalitet anbefales det å implementere varmebehandlingsklausulene i internasjonale standarder som ASTM A240, ASME SA789 og EN 10088.
Løsningsbehandling forbedrer ytelsen til dupleks stålrør
Løsningsbehandling etter varmforming kan forbedre følgende egenskaper betydelig:
Forbedret pitting motstandsindeks (PREN);
Økt motstand mot kloridstresskorrosjonssprekker;
Betydelig forbedret forlengelse og påvirknings seighet;
Utvidet levetid og redusert feilrisiko;
Forbedret generell sveiseytelse og strukturell stabilitet.
For krevende ingeniørprosjekter som ubåtoverføringsrørledninger, sjøvannsvarmevekslere, raffineri -trykkfartøy, etc., er løsningsbehandling en nødvendig kvalitetssikringslenke.
