Söka
Duplexstålrör är ett rostfritt stålmaterial som innehåller en tvåfasstruktur av ferrit och austenit, med ett typiskt fasförhållande på cirka 50:50. Denna tvåfasstruktur kombinerar hög styrka med god korrosionsbeständighet och används ofta i högkorrosions- och högspänningsmiljöer som olja och gas, kemisk industri och marinteknik. Vanliga betyg som UNS S31803 och S32205 är extremt känsliga för heta arbetsprocesser på grund av deras speciella metallurgiska struktur.
Heta formningsprocessegenskaper för duplexstålrör
Varm bildning avser processen för att värma stålröret till en hög temperatur och sedan bilda det genom en form. För duplex rostfritt stål styrs den heta bildningstemperaturen vanligtvis mellan 1100 ° C och 1250 ° C. Inom detta temperaturområde har materialet god plasticitet och är lätt att forma. Det finns emellertid också risken för fasförändring, grovhet av strukturen och utfällning av skadliga faser, särskilt när den höga temperaturen förblir för länge.
Om kylkontrollen inte är lämplig under den heta formningsprocessen kan det leda till en ökning av ferritfasen, en minskning av austenitfasen och till och med bildandet av spröda faser såsom σ -fas (Sigma -fas) och χ -fasen (Chi -fasen), som allvarligt kommer att försvaga tuffheten och korrosionsmotståndet för materialet.
Definition och syfte med lösningsbehandling
Lösningsbehandling avser uppvärmning av materialet till en lämplig temperatur (vanligtvis 1020 ° C till 1100 ° C), håller det varmt under en viss tid och sedan kyler det snabbt, så att de tidigare utfällda skadliga faserna upplöses i austenitmatrisen och en enhetlig duplexstruktur erhålls.
De viktigaste syftena med denna behandling inkluderar:
Återställa standardförhållandet austenit/ferrit;
Lös upp skadliga intermetalliska föreningar såsom σ -fas och χ -fas fälldes ut under varmt arbete;
Förfina kornen och förbättra de övergripande mekaniska egenskaperna;
Förbättra motståndet mot grop, sprickkorrosion och stresskorrosion.
Återställ hårdheten och duktiliteten hos materialet.
Är lösningsbehandling nödvändig efter varmformning av duplexstålrör?
Huruvida lösningsbehandling krävs bör bestämmas baserat på de specifika processparametrarna för varmformning:
Fall 1: Rimlig varmformningstemperaturkontroll och snabb kylhastighet
Om den heta bildningstemperaturen strikt styrs mellan 1100–1200 ° C, är värmetiden kort och snabb kylning (såsom luftkylning eller vattenkylning) utförs omedelbart efter bildning, utfällningen av skadliga faser kan undvikas. I detta fall kan austenitfasen spontant regenereras till en rimlig andel, och ytterligare lösningsbehandling kan inte krävas.
Tillämplig på produkter med tunn väggtjocklek, små geometriska förändringar och liten formningsdeformation, såsom armbågar, korta sektioner, reducerare, etc.
Fall 2: Den heta bildningstemperaturen är för hög eller att hålltiden är för lång
Om den heta bildningstemperaturen är högre än 1250 ° C, eller retentionstiden vid hög temperatur överstiger 10 minuter, är det mycket lätt att orsaka korn grovt, σ -fasbildning och ojämn struktur. Speciellt i processen med varm bildning med stor väggtjocklek eller stor deformation är denna typ av organisatorisk förändring svår att reparera genom naturlig kylning, och efterföljande lösningsbehandling måste användas för att återställa det ideala organisatoriska tillståndet.
Tillämpliga på viktiga applikationsområden som tjockväggiga rörbeslag, tryckkärl, flänsar och smidda specialformade delar.
Fall 3: Naturlig kylning eller långsam kylning efter varmformning
Naturlig kylning eller långsam kylning (särskilt kylning i ugnen) kan enkelt få organisationen att stanna i temperaturzonen 850 ° C - 950 ° C för länge. Denna temperaturzon är ett mycket känsligt område för bildandet av σ -fasen och lösningsbehandling är nödvändig. Den måste värmas upp till över 1050 ° C för fullständig upplösning.
Processpecifikationskrav för lösningsbehandling
Lösningsbehandlingsprocessen bör strikt uppfylla följande processkrav:
Uppvärmningshastighetskontroll: Förhindra temperaturskillnadsprickor;
Bostadstemperatur: 1050 ° C till 1100 ° C;
Bostadstid: Beror på väggtjockleken, i allmänhet 15–30 minuter för varje 25 mm väggtjocklek;
Kylmetod: Vattenkylning eller snabb luftkylning för att säkerställa att den inte stannar i σ -fasbildningszonen;
Efterföljande testning: Metallografisk analys eller magnetisk induktionsmetod används för att bekräfta att fasförhållandet uppfyller standarden.
För att säkerställa produktkvalitet rekommenderas det att implementera värmebehandlingsklausulerna i internationella standarder som ASTM A240, ASME SA789 och EN 10088.
Lösningsbehandling förbättrar prestandan för duplexstålrör
Lösningsbehandling efter varmformning kan förbättra följande egenskaper avsevärt:
Förbättrat pittingmotståndsindex (PREN);
Förbättrad resistens mot kloridspänningskorrosionsprickor;
Betydligt förbättrad töjning och påverkan på seghet;
Förlängd livslängd och minskad felrisk;
Förbättrad total svetsprestanda och strukturell stabilitet.
För krävande tekniska projekt som ubåtsöverföringsrörledningar, havsvattenvärmeväxlare, raffinaderitryckskärl, etc., är lösningsbehandling en nödvändig kvalitetssäkringslänk.
