Virheellinen lämpökäsittely on yksi johtavista piilevistä syistä ennenaikaiseen rakeidenväliseen korroosiovaurioon 316 ruostumattomasta teräksestä valmistetun lämmitysputken osalta. Jos materiaali pysyy liian pitkään herkistymislämpötila-alueella 450–850 astetta hitsauksen, taivutusmuovauksen ja{2}}jälkikäsittelyn aikana, kromikarbidia saostuu jatkuvasti raerajoja pitkin. Tämä prosessi kuluttaa kromielementtejä läheltä rakeiden rajoja ja muodostaa kromi-huonon vyöhykkeen, joka menettää kyvyn muodostaa tiheää passiivista kalvoa. Kun rakeiden rajat joutuvat alttiiksi kloridi-pitoiselle kiertävälle vedelle tai kostealle teollisuusilmalle, niistä tulee ensisijaisia korroosiokanavia, mikä johtaa lämmitysputkien rakeiden väliseen tunkeutumissäröilyyn. Vaikka valmiit tuotteet läpäisivät tavanomaisen ulkonäön ja hydraulisen tarkastuksen, herkistyneet materiaalit vaurioituvat nopeasti lyhyen{10}huollon jälkeen. Optimoimalla liuoshehkutusta ja stabiloivaa lämpökäsittelyä voidaan eliminoida kromikarbidin saostuminen, palauttaa tasainen kromin jakautuminen matriisin sisällä ja parantaa olennaisesti lämmitysputkien rakeiden välistä korroosionkestävyyttä. Siksi standardoitu lämpökäsittelyparametrien säätö on ydinprosessin takuu ruostumattoman teräksen lämmityslaitteiden herkistymishäiriöiden välttämiseksi.
Lämpökäsittelyn anti-herkistys perustuu pääasiassa kahteen kypsään tekniseen reittiin: kiinteän liuoksen hehkutuskäsittelyyn ja hitsauksen jälkeiseen nopeaan jäähdytyksen hallintaan. Kiinteän liuoksen kuumennus pitää teräksen 1050-1120 asteessa riittävän pitoajan, jolloin saostuneet kromikarbidit liukenevat täysin takaisin austeniittimatriisiin, minkä jälkeen suoritetaan nopea vesisammuttaminen tasaisen kiinteän liuoksen rakenteen lukitsemiseksi huoneenlämpötilaan ja sekundaarisen karbidin saostumisen välttämiseksi hitaan jäähdytyksen aikana. Hitsatuissa lämmitysputkissa, joita ei voida altistaa kiinteälle liuoskäsittelylle, käytetään tiukkaa läpikulkulämpötilan valvontaa ja pakotettua nopeaa jäähdytystä lyhentämään viipymisaikaa herkistyslämpötilavälillä. Lisäksi 316 litran vähähiiliselle ruostumattomalle teräkselle voidaan soveltaa stabiloivaa hehkutusta karbidisaostumisen riskin vähentämiseksi entisestään. Tämä soveltuu erityisen hyvin putkien lämmittämiseen korkeissa lämpötiloissa ja syövyttävissä olosuhteissa. Kohtuuton pitolämpötila, riittämätön lämmön säilytysaika ja hidas jäähdytysnopeus johtavat suoraan liuoksen epätäydelliseen käsittelyyn ja jäännösherkistymisriskiin.
Taulukko 1 Luokitetut lämpökäsittelyjärjestelmät ja -herkistymisen estostandardit 316/316L-lämmitysputkille
表格
| Materiaaliluokka | Lämpökäsittelyn tyyppi | Lämmityslämpötila | Odotusaika | Jäähdytystila | Rakeiden välisen korroosion riskitaso |
|---|---|---|---|---|---|
| 316 Tavanomainen luokka | Täysi ratkaisu hehkutus | 1050-1120 astetta | 2-4 min/mm seinämän paksuus | Vesi nopea sammutus | Mitätön |
| 316 hitsattu putki | Jälki-hitsattu jäähdytys | Suurin väli{0}}lämpölämpötila＜300 astetta | Ei lämmön säilytystä | Pakotettu ilmajäähdytys | Matala |
| 316L Matala-hiililaatuinen | Stabilisoiva hehkutus | 870-900 astetta | 30-60 min | Uunin hidas jäähdytys 300 asteeseen ja sitten ilmajäähdytys | Erittäin matala |
| Herkistetty uudelleenkäsitelty 316 putki | Toissijainen ratkaisukäsittely | 1100 astetta | 3 min/mm seinämän paksuus | Välitön vesisammutus | Eliminoitui uudelleenkäsittelyn jälkeen |
Yritysten on otettava käyttöön erityiset lämpökäsittelymenettelyt ruostumattomille teräsputkille, kiellettävä empiirinen lämpötilan asetus ja pitoparametrien satunnainen säätö. Ennen erälämpökäsittelyä on suoritettava lämmitysuunien lämpötilakalibrointi ja sammutusveden lämpötilatestaus, jotta varmistetaan tasainen lämpötilakenttä uunin sisällä ja vakaa jäähdytysteho. Työkappaleet on sijoitettava kohtuullisille etäisyyksille pinoamisen ja epätasaisen kuumenemisen välttämiseksi. Lämpökäsittelyn jälkeen rakeiden välisen korroosion suorituskyvyn näytetarkastus on suoritettava kuparisulfaatti-rikkihappotestimenetelmällä. Kvalifioimattomat erät on käsiteltävä uudelleen liuoshehkuttamalla sen sijaan, että ne luovutettaisiin seuraavaan tuotantoprosessiin. Kaikki lämpökäsittelytietueet, mukaan lukien uunin lämpötilakäyrä, säilytysaika, latauserän numero ja tarkastajatiedot, on arkistoitava ja sidottava tuotteen jäljitettävyyskoodiin, jotta prosessin jäljitettävyys voidaan toteuttaa rakeiden välisen korroosion sattuessa.
Optimoitu lämpökäsittelytekniikka eliminoi materiaalin sisäiset herkistysvirheet tuotantolähteellä. Se toimii yhteistyössä raaka-aineiden vähähiilisen{0}}hiilisäädön, standardoidun hitsauksen lämpötehon ja pinnan passivointikäsittelyn kanssa rakentaakseen monikerroksisen anti-rakeidenvälisen korroosiosuojajärjestelmän. Tiukka lämpökäsittelyprosessin hallinta välttää tehokkaasti piilevät laatuvaarat, jotka johtuvat raeraajan kromin ehtymisestä, parantaa huomattavasti 316-sarjan ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lämmitysputkien pitkän aikavälin toimintavarmuutta syövyttävissä teollisuusympäristöissä ja vähentää materiaalin herkistymisen aiheuttamia erävirhehäviöitä.
