Söka
Duplexrör av rostfritt stål (DSS) har blivit det valda materialet inom kritiska industrier – inklusive olja och gas, kemisk bearbetning, massa och papper och avsaltning – på grund av dess överlägsna styrka, utmärkta seghet och enastående motståndskraft mot kloridspänningskorrosion (SCC). Men för att helt frigöra potentialen hos DSS är ett tillverkningssteg icke förhandlingsbart: Lösningsglödgning.
Ur ett professionellt metallurgiskt perspektiv är lösningsglödgning inte en valfri process; det är ett obligatillriskt krav att säkerställa att DSS-rören uppfyller deras designade prestandaspecifikationer och garanterar långsiktig tillförlitlighet.
1. Eliminera Cold Work-effekter och återupprätta den idealiska duplexmikrostrukturen
Tillverkningen av Duplex rör i rostfritt stål , oavsett om den är sömlös (valsad) eller svetsad (formad), involverar olika grader av kallbearbetning eller plastisk deformation.
Gitterförvrängning och restspänning: Kallbearbetning förvränger materialets kristallgitter allvarligt och ackumulerar betydande restspänningar i mikrostrukturen. Dessa spänningar minskar inte bara materialets duktilitet och seghet utan, mer kritiskt, fungerar de som den primära drivkraften för Spänningskorrosion (SCC) när röret så småningom utsätts för kloridmiljöer. Det primära målet med lösningsglödgning är att värma upp röret till ett specifikt högtemperaturområde, vanligtvis runt 1020°C till 1100°C, och hålla det tillräckligt länge för att helt avlasta dessa kvarvarande spänningar och gallerdefekter.
Fasbalanskorrigering: Tillverkningsprocesser, särskilt kallt arbete, kan störa idealet något austenit (γ) till ferrit (α) fasbalans av DSS. Högtemperaturuppvärmningen under lösningsglödgning möjliggör omkristallisation och fasomvandling, vilket främjar den enhetliga fördelningen av legeringselement (som krom, molybden och kväve). Denna process återställer exakt fassammansättningen till den erforderliga 40%–60% austenithalten. Denna exakta fasbalans är grunden för att uppnå den synergistiska effekten av hög hållfasthet och överlägsen korrosionsbeständighet.
2. Att lösa upp skadliga faser och utrota korrosionskänslighet
Duplexa rostfria stål är mycket känsliga för utfällning av olika skadliga intermetalliska faser när de hålls inom temperaturområdet för till . Detta kan inträffa under uppvärmnings-, håll- och kylningsstadierna av tillverkningen.
Sigmafasens dödliga inverkan: Den mest ökända av dessa är den spröda fas (Sigma Phase), som är rik på krom och molybden. Dess nederbörd leder till en kraftig minskning av segheten, vilket tar bort DSS från dess förmåga att motstå stötar vid låga temperaturer. Mer oroande är att bildningen av Sigma-fasen skapar krom- och molybdenutarmade zoner i den omgivande matrisen.
Ökad lokal korrosionskänslighet: Krom är nyckelelementet som ansvarar för att bilda den skyddande passiva filmen på ytor av rostfritt stål. I dessa utarmade zoner reduceras den passiva filmens självläkande förmåga och stabilitet drastiskt. Detta gör materialet mycket känsligt för gropkorrosion, spaltkorrosion och intergranulär korrosion.
Lösningsglödgningens rengöringsverkan: Lösningsglödgning kräver uppvärmning av rören över upplösningstemperaturen för Sigma-fasen. Efter tillräcklig blötläggningstid, Sigma-fasen och alla andra skadliga utfällningar (som fas, karbonitrider) är fullständigt återupplösta i austenit- och ferritmatrisen. Denna process eliminerar alla potentiella korrosionsinitieringsplatser, vilket helt återställer rörets designade korrosionsbeständighet.
3. Strategi för snabb kylning: Låsning av prestanda
Effektiviteten av lösningsglödgning är inte bara beroende av uppvärmnings- och hållparametrarna, utan kritiskt på det efterföljande snabba nedkylningssteget, som vanligtvis uppnås genom vattenkylning.
Förhindra återutfällning: Som nämnts är det mest sannolikt att skadliga faser fälls ut under exponering för förhöjda temperaturer. Snabb kylning gör att rören snabbt kan passera genom det kritiska temperaturintervallet till . Denna operation är utformad för att undertrycka återutfällningen av skadliga faser, effektivt "låsa" legeringselementen i den fasta lösningen och säkerställa att både den maximala segheten och korrosionsbeständigheten bibehålls.
Branschtrendfokus: Drivet av ökade krav på säkerhet och förlängd livslängd ökar användningen av Super Duplex Stainless Steel (SDSS) och Super Duplex med hög kvävehalt. Dessa kvaliteter (t.ex. 2507, 2707) har högre krom- och molybdenhalter, vilket gör dem mer benägna att utfälla skadlig fas och kräver snabbare utfällningskinetik. Denna trend kräver allt strängare kontroll över lösningens glödgningsprocess – särskilt temperaturprecision och kylhastighet – vilket gör den till ett kritiskt tekniskt hinder för att säkerställa produktkvalitet.
4. Det avgörande reparationssteget efter svetsning
Svetsning utgör en annan betydande utmaning för DSS-rörets prestanda, vilket drastiskt påverkar mikrostrukturen i svetsmetallen och den värmepåverkade zonen (HAZ).
HAZ-problem: Nedkylningshastigheten i HAZ under svetsning är ofta otillräcklig för att matcha kraven för en idealisk glödgning, vilket kan leda till otillräcklig austenitbildning eller lokal utfällning av skadliga faser. Även om det ofta är opraktiskt att utföra eftersvetsvärmebehandling (PWHT) på stora installerade rörledningar, är det inledande lösningsglödgningssteget under tillverkningsfasen (applicerad på den råa plattan/bygeln eller det slutliga svetsade röret) absolut nödvändigt. Det säkerställer att röret lämnar fabriken med en enhetlig, stabil och defektfri metallurgisk struktur.
Globala standarder och överensstämmelse: Internationella standarder som ASTM A790 (för sömlösa) och ASTM A928 (för svetsade rör) kräver uttryckligen lösningsglödgning och vattenhärdning för DSS-rör. Detta är ett obligatoriskt tekniskt tröskelvärde för inträde på produktmarknaden, som direkt påverkar säkerhetsgodkännandet och den långsiktiga livslängden för industriella projekt.
