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Duplex -Stahlrohr ist ein Edelstahlmaterial, das eine zweiphasige Struktur von Ferrit und Austenit enthält, mit einem typischen Phasenverhältnis von ca. 50:50. Diese zweiphasige Struktur kombiniert hohe Festigkeit mit guter Korrosionsbeständigkeit und wird in hoher Korrosions- und Stressumgebungen wie Öl und Gas, chemische Industrie und Meeresentwicklung häufig eingesetzt. Gemeinsame Noten wie UNS S31803 und S32205 sind aufgrund ihrer speziellen metallurgischen Struktur äußerst empfindlich gegenüber heißen Arbeitsprozessen.
Warteformierungsprozesseigenschaften von Duplex -Stahlrohr
Die heiße Formung bezieht sich auf das Erhitzen des Stahlrohrs auf eine hohe Temperatur und bildet es dann durch eine Form. Für Duplex -Edelstahl wird die heiße Formtemperatur im Allgemeinen zwischen 1100 ° C und 1250 ° C gesteuert. Innerhalb dieses Temperaturbereichs hat das Material eine gute Plastizität und ist leicht zu bilden. Es besteht jedoch auch das Risiko einer Phasenveränderung, der Verhandlung der Struktur und der Ausfällung schädlicher Phasen, insbesondere wenn die hohe Temperatur zu lange bleibt.
Wenn die Kühlkontrolle während des Hotformprozesses nicht angemessen ist, kann sie zu einer Zunahme der Ferritphase, einer Abnahme der Austenitphase und sogar der Bildung spröder Phasen wie σ -Phase (Sigma -Phase) und χ -Phase (CHI -Phase) führen, die die Härte und Korrosionsbeständigkeit des Materials ernsthaft schwächen.
Definition und Zweck der Lösungsbehandlung
Die Lösungsbehandlung bezieht sich auf das Erhitzen des Materials auf eine geeignete Temperatur (normalerweise 1020 ° C bis 1100 ° C), hält es für einen bestimmten Zeitraum und kühlte es dann schnell, so dass die zuvor ausgefällten schädlichen Phasen in die Austenitmatrix gelöst werden und eine gleichmäßige Duplexstruktur erhalten wird.
Zu den Hauptzwecken dieser Behandlung gehören:
Stellen Sie das Standard -Austenit/Ferrit -Verhältnis wieder her;
Schädliche intermetallische Verbindungen wie σ -Phase und χ -Phase während heißer Arbeit auflösen;
Verfeinern Sie die Körner und verbessern Sie die mechanischen Gesamteigenschaften;
Verbessern Sie den Widerstand gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und Stresskorrosionsrisse;
Stellen Sie die Zähigkeit und Duktilität des Materials wieder her.
Ist die Lösungsbehandlung nach heißer Form von Duplex -Stahlrohren erforderlich?
Ob eine Lösungsbehandlung erforderlich ist, sollte anhand der spezifischen Prozessparameter der Hotforming bestimmt werden:
Fall 1: Angemessene Temperaturregelung der Heißformierung und schnelle Kühlgeschwindigkeit
Wenn die heiße Formtemperatur zwischen 1100 und 1200 ° C streng kontrolliert wird, ist die Heizzeit kurz und eine schnelle Abkühlung (z. B. Luftkühlung oder Wasserkühlung) wird unmittelbar nach der Bildung durchgeführt, so kann die Ausfällung schädlicher Phasen vermieden werden. In diesem Fall kann die Austenitphase spontan zu einem angemessenen Anteil regeneriert werden, und möglicherweise keine zusätzliche Lösungsbehandlung ist erforderlich.
Anwendbar für Produkte mit dünner Wandstärke, kleine geometrische Veränderungen und kleine Formendeformation wie Ellbogen, kurze Abschnitte, Reduzierer usw.
Fall 2: Die heiße Formtemperatur ist zu hoch oder die Haltezeit ist zu lang
Wenn die heiße Formtemperatur höher als 1250 ° C ist oder die Retentionszeit bei hoher Temperatur 10 Minuten überschreitet, ist es sehr einfach, Kornverkostungen, σ -Phasenbildung und ungleiche Struktur zu verursachen. Insbesondere bei heißer Form mit großer Wandstärke oder großer Verformung ist diese Art von organisatorischer Veränderung schwer durch natürliche Kühlung zu reparieren, und die anschließende Lösungsbehandlung muss verwendet werden, um den idealen organisatorischen Zustand wiederherzustellen.
Anwendbar für wichtige Anwendungsbereiche wie dickwandige Rohrbeschläge, Druckbehälter, Flansche und geschmiedete spezielle Teile.
Fall 3: natürliche Kühlung oder langsame Kühlung nach heißer Formung
Die natürliche Kühlung oder langsame Kühlung (insbesondere Kühlung im Ofen) kann leicht dazu führen, dass die Organisation zu lange in der Temperaturzone von 850 ° C - 950 ° C bleibt. Diese Temperaturzone ist eine hochempfindliche Fläche für die Bildung der σ -Phase, und die Lösungsbehandlung ist unverzichtbar. Es muss für die vollständige Auflösung auf über 1050 ° C erhitzt werden.
Prozessspezifikationsanforderungen für die Lösungsbehandlung
Der Lösungsbehandlungsprozess sollte den folgenden Prozessanforderungen ausschließlich entsprechen:
Heizgeschwindigkeitskontrolle: Vorbeugung von Temperaturdifferenzrissen;
Gehäusetemperatur: 1050 ° C bis 1100 ° C;
Gehäusezeit: Hängt von der Wandstärke ab, im Allgemeinen 15 bis 30 Minuten für eine Wandstärke von 25 mm;
Kühlmethode: Wasserlöschung oder Schnellluftkühlung, um sicherzustellen, dass sie nicht in der Bildungszone der σ -Phase bleibt;
Nachfolgende Tests: Metallographische Analyse oder Magnetinduktionsmethode wird verwendet, um zu bestätigen, dass das Phasenverhältnis dem Standard entspricht.
Um die Produktqualität zu gewährleisten, wird empfohlen, die Wärmebehandlungsklauseln in internationalen Standards wie ASTM A240, ASME SA789 und EN 10088 umzusetzen.
Die Lösungsbehandlung verbessert die Leistung von Duplex -Stahlrohren
Die Lösungsbehandlung nach heißer Form kann die folgenden Eigenschaften erheblich verbessern:
Verbesserter Lochfraßbeständigkeitsindex (PREN);
Verbesserte Resistenz gegen Chloridstresskorrosionsrisse;
Erheblich verbesserte Dehnung und Impact -Zähigkeit;
Verlängerte Lebensdauer und reduziertes Versagensrisiko;
Verbesserte Gesamtschweißleistung und strukturelle Stabilität.
Für anspruchsvolle Ingenieurprojekte wie U -Boot -Getriebepipelines, Meerwasserwärmetauscher, Raffinerie -Druckbehälter usw. ist die Lösungsbehandlung eine erforderliche Qualitätssicherungsverbindung.
