Kylmätaivutus, leimaaminen, tasoitus ja muut kylmämuovausprosessit ovat laajalti käytössä 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken valmistuksessa monimutkaisten putkilinjan asettelun vaatimusten täyttämiseksi. Vakava plastinen muodonmuutos kylmämuokkauksen aikana tuottaa suuren jäännösvetolujuuden putkimatriisin sisällä, erityisesti keskittyen taivutettuihin kaareihin, epämuodostuneisiin siirtymävyöhykkeisiin ja puristettuihin muovauskohtiin. Kun nämä jännitykselliset komponentit otetaan käyttöön kloridi-sisältävässä-korkean lämpötilan väliaineessa, vetojälkijännityksen, kloridi-ionien ja korkean lämpötilan kytkentävaikutus luo tarvittavat olosuhteet jännityskorroosiohalkeilulle (SCC). Mikrohalkeamat itävät rakeiden rajoilla ja laajenevat nopeasti syklisen lämpökuormituksen alaisena, mikä lopulta johtaa lämmitysputkien hauraaseen murtumiseen ilman ilmeistä plastista muodonmuutosta. Monet kylmänä{7}}käsiteltyjen lämpöputkien äkilliset putken halkeamat eivät johdu keskikorroosiosta tai materiaalivioista, vaan lievittämättömistä jäännösjännityksistä. Kylmämuovattujen työkappaleiden standardisoidun -jännityshehkutuksen{10}}käyttö voi poistaa tehokkaasti jäännösjännityksen ja parantaa huomattavasti lämmitysputkien anti-SCC-suorituskykyä ankarissa työolosuhteissa.
Kylmämuokatun ruostumattoman 316-teräksen -jännityshehkutus pyrkii eliminoimaan plastisen muodonmuutoksen aiheuttaman hilan vääristymän ja pienentämään jäännösvetolujuuden turvalliselle alueelle kohtuullisen kuumennuksen ja lämmönsäästön avulla aiheuttamatta materiaalin herkistymistä. Prosessissa on vältettävä lämpötilaväliä 450 - 850 astetta, jolloin kromikarbidi saostuu helposti; muuten raeraja-kromi ehtyy ja laukaisee rakeiden välisen korroosion. Yleisesti käytetään kahta tavanomaista stressinpoistoprosessia: matalan-lämpötilan jännityksenpoistohehkutus ja korkean-lämpötilan liuoshehkutus. Matala-lämpöhehkutus soveltuu hieman epämuodostuneille lämmitysputkille, mikä vapauttaa suurimman osan jäännösjännityksestä säilyttäen samalla alkuperäiset mekaaniset ominaisuudet. Vakavat kylmämuovattavat osat vaativat täyden liuoshehkutuksen, joka paitsi eliminoi jäännösjännityksen kokonaan, myös palauttaa ruostumattoman teräksen yhtenäisen austeniittirakenteen, välttäen samanaikaisesti sekä SCC- että rakeidenvälisen korroosion riskit. Väärä lämmityslämpötila, riittämätön pitoaika ja epätasainen uunin lämpötilakenttä johtavat epätäydelliseen jännityksenpoistoon tai materiaalin herkistymiseen, mikä jättää kaksi piilevää korroosiovaaraa.
Taulukko 1 Kylmän muodonmuutoksen asteen luokitus, jännityshehkutusprosessin parametrit ja korroosioriskin hallintavaikutukset{1}
表格
| Kylmä muodonmuutosaste | Muodonmuutosominaisuus | Hehkutuslämpötila | Odotusaika | Jäähdytysmenetelmä | Jäännösstressitaso | SCC riski |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Pieni muodonmuutos | Taivutusmuodonmuutos pienempi tai yhtä suuri kuin 15 % | 300-400 astetta | 1,5 min/mm seinämän paksuus | Uunin jäähdytys 200 asteeseen ja sitten ilmajäähdytys | Matala | Erittäin alhainen |
| Kohtalainen muodonmuutos | Taivutusmuodonmuutos 15–30 % | 900-950 astetta | 2 min/mm seinämän paksuus | Nopea pakotettu ilmajäähdytys | Erittäin alhainen | Mitätön |
| Vakava muodonmuutos | Leimaus, toistuva taivutus, muodonmuutos＞30 % | 1050-1100 astetta | 2,5 min/mm seinämän paksuus | Veden sammutus | Melkein eliminoitu | Eliminoitu |
| Hitsaus + kylmämuovauskomposiitti | Muodonmuutos plus hitsauslämmön syöttö | Täysi liuoshehkutus | 3 min/mm seinämän paksuus | Nopea vesijäähdytys | Minimi | Erittäin matala |
Yritysten on luokiteltava lämmitysputket kylmämuovauksen muodonmuutosnopeuden mukaan ennen lämpökäsittelyä ja otettava tiukasti käyttöön sovitetut hehkutusmenetelmät yhtenäisten empiiristen parametrien käyttöönoton sijaan. Lämmitysuunit on kalibroitava säännöllisesti, jotta lämpötilapoikkeama ±10 asteen sisällä paikallisen yli- tai alikuumenemisen estämiseksi. Työkappaleet tulee sijoittaa löysästi uunin sisälle, jotta varmistetaan täydellinen lämmönkierto ja jokaisen putken komponentin tasainen lämpötilan nousu. Stressikäsittelyn jälkeen näytteenottotarkastus on suoritettava röntgenjäännösrasitustestillä stressinpoistovaikutuksen tarkistamiseksi. työkappaleet, joissa on epämääräinen jäännösjännitys, tarvitsevat toissijaisen hehkutuskäsittelyn. Kaikki lämpökäsittelytietueet, mukaan lukien uunin lämpötilakäyrä, raakatyökappaleiden muodonmuutosluokka, eränumero ja tarkastajan allekirjoitus, on sidottava tuotteen jäljitettävyyskoodiin pysyvää arkistointia varten. Lisäksi kylmämuovausprosessit tulee optimoida etukäteen, jotta vältetään liiallinen-kertaluonteinen muodonmuutos, joka voi vähentää jännityksenpoistovaikeutta ja vähentää paikallisen materiaalin suorituskyvyn heikkenemisen riskiä.
Standardisoitu jännitys{0}}hehkutus eliminoi jännityskorroosiohalkeilun tärkeimmän syyn tuotantolähteessä. Yhdessä hitsauksen lämpösyötön ohjauksen, korkean-lämpötilan keskiparametrin rajoituksen ja online-jännityksen seurannan kanssa se rakentaa täydellisen anti-SCC teknisen suojajärjestelmän kylmämuovatuille-316 ruostumattomasta teräksestä valmistettuja lämmitysputkia varten. Tehokas jäännösjännityksen vähentäminen ei vain pidennä lämmityslaitteiden käyttöikää korkean lämpötilan kloridiympäristöissä, vaan myös välttää katastrofaaliset hauraiden murtumien turvallisuusonnettomuudet, mikä takaa teollisuuden lämmitysjärjestelmien vakaan ja luotettavan pitkäkestoisen toiminnan.
