Aramak
Dubleks çelik boru yaklaşık 50:50 tipik bir faz oranı ile iki fazlı bir ferrit ve östenit yapısı içeren paslanmaz çelik bir malzemedir. Bu iki fazlı yapı, yüksek gücü iyi korozyon direnci ile birleştirir ve petrol ve gaz, kimya endüstrisi ve deniz mühendisliği gibi yüksek korozyon ve yüksek stresli ortamlarda yaygın olarak kullanılır. UNS S31803 ve S32205 gibi yaygın sınıflar, özel metalurjik yapıları nedeniyle sıcak çalışma süreçlerine son derece duyarlıdır.
Dubleks çelik borunun sıcak şekillendirme işlemi özellikleri
Sıcak şekillendirme, çelik boruyu yüksek bir sıcaklığa ısıtma ve daha sonra bir kalıptan oluşturma işlemini ifade eder. Dubleks paslanmaz çelik için, sıcak şekillendirme sıcaklığı genellikle 1100 ° C ile 1250 ° C arasında kontrol edilir. Bu sıcaklık aralığında, malzeme iyi plastisiteye sahiptir ve oluşumu kolaydır. Bununla birlikte, özellikle yüksek sıcaklık çok uzun süre kaldığında, faz değişimi, yapının kaba olması ve zararlı fazların yağması riski de vardır.
Soğutma kontrolü sıcak şekillendirme işlemi sırasında uygun değilse, ferrit fazında bir artışa, östenit fazında bir azalmaya ve hatta malzemenin sertlik ve korozyon direncini ciddi şekilde zayıflatacak olan σ fazı (Sigma fazı) ve χ fazı (CHI fazı) gibi kırılgan fazların oluşumuna yol açabilir.
Çözüm tedavisinin tanımı ve amacı
Çözelti tedavisi, malzemenin uygun bir sıcaklığa (genellikle 1020 ° C ila 1100 ° C) ısıtılmasını ifade eder, belirli bir süre için sıcak tutar ve daha sonra hızlı bir şekilde soğutulur, böylece daha önce çökmüş zararlı fazlar östenit matrisine çözülür ve eşit bir dupleks yapısı elde edilir.
Bu tedavinin ana amaçları şunlardır:
Standart östenit/ferrit oranını geri yükleyin;
Sıcak çalışma sırasında çökeltilen σ fazı ve χ fazı gibi zararlı metalik bileşikleri çözün;
Tahılları hassaslaştırın ve genel mekanik özellikleri iyileştirin;
Çukurlaşma, çatlak korozyonu ve stres korozyonu çatlamasına karşı direnci geliştirmek;
Malzemenin tokluğunu ve sünekliğini geri kazandırın.
Çözelti tedavisi, dubleks çelik boruların sıcak oluşumundan sonra gerekli midir?
Çözelti tedavisinin gerekli olup olmadığı, sıcak biçimlendirmenin spesifik işlem parametrelerine göre belirlenmelidir:
Durum 1: Makul Sıcak Biçim Sıcaklık Kontrolü ve Hızlı Soğutma Hızı
Sıcak şekillendirme sıcaklığı 1100-1200 ° C arasında sıkı bir şekilde kontrol ediliyorsa, ısıtma süresi kısadır ve oluştuktan hemen sonra hızlı soğutma (hava soğutma veya su soğutma gibi) yapılır, zararlı fazların çökelmesinden kaçınılabilir. Bu durumda, östenit fazı kendiliğinden makul bir oranda rejenere edilebilir ve ilave çözelti tedavisi gerekmeyebilir.
İnce duvar kalınlığı, küçük geometrik değişiklikler ve dirsekler, kısa bölümler, azaltıcılar vb. Gibi küçük şekillendirme deformasyonu olan ürünler için geçerlidir.
Durum 2: Sıcak şekillendirme sıcaklığı çok yüksek veya tutma süresi çok uzun
Sıcak şekillendirme sıcaklığı 1250 ° C'den yüksekse veya yüksek sıcaklıktaki tutma süresi 10 dakikayı aşarsa, tahıl küstahlığı, σ faz oluşumu ve eşit olmayan yapıya neden olmak çok kolaydır. Özellikle büyük duvar kalınlığı veya büyük deformasyon ile sıcak oluşma sürecinde, bu tür bir organizasyonel değişimin doğal soğutma ile onarılması zordur ve daha sonra ideal organizasyonel durumun geri kazanılması için daha sonra çözelti tedavisi kullanılmalıdır.
Kalın duvarlı boru bağlantı parçaları, basınç kapları, flanşlar ve dövme özel şekilli parçalar gibi anahtar uygulama alanları için geçerlidir.
Durum 3: Sıcak şekillendirme sonrası doğal soğutma veya yavaş soğutma
Doğal soğutma veya yavaş soğutma (özellikle fırında soğutma), kuruluşun 850 ° C - 950 ° C sıcaklık bölgesinde çok uzun süre kalmasına kolayca neden olabilir. Bu sıcaklık bölgesi σ fazı oluşumu için oldukça hassas bir alandır ve çözelti tedavisi vazgeçilmezdir. Tam çözünme için 1050 ° C'nin üzerine yeniden ısıtılmalıdır.
Çözüm tedavisi için süreç spesifikasyonu gereksinimleri
Çözüm tedavi süreci aşağıdaki işlem gereksinimlerine kesinlikle uymalıdır:
Isıtma hızı kontrolü: Sıcaklık farkı çatlaklarını önleyin;
Gövde sıcaklığı: 1050 ° C ila 1100 ° C;
Konut süresi: Duvar kalınlığına bağlıdır, genellikle her 25 mm duvar kalınlığı için 15-30 dakika;
Soğutma yöntemi: σ fazı oluşum bölgesinde kalmadığından emin olmak için su söndürme veya hızlı hava soğutma;
Sonraki test: Faz oranının standardı karşıladığını doğrulamak için metalografik analiz veya manyetik indüksiyon yöntemi kullanılır.
Ürün kalitesini sağlamak için, ASTM A240, ASME SA789 ve EN 10088 gibi uluslararası standartlarda ısıl işlem hükümlerinin uygulanması önerilir.
Çözüm tedavisi, dubleks çelik boruların performansını artırır
Sıcak şekillendirme sonrası çözüm tedavisi aşağıdaki özellikleri önemli ölçüde iyileştirebilir:
Geliştirilmiş Çukurlama Direnç Endeksi (PREN);
Klorür stres korozyonu çatlamasına karşı gelişmiş direnç;
Önemli ölçüde iyileştirilmiş uzama ve darbe tokluğu;
Genişletilmiş hizmet ömrü ve azaltılmış başarısızlık riski;
Geliştirilmiş genel kaynak performansı ve yapısal stabilite.
Denizaltı iletim boru hatları, deniz suyu ısı eşanjörleri, rafineri basınç gemileri vb. Gibi zorlu mühendislik projeleri için, çözüm arıtma gerekli bir kalite güvence bağlantısıdır. .
