فرآیند بازپخت فولاد ضد زنگ: دما، نرخ خنک کننده و کنترل کیفیت

طولی از لوله 304 که کشیده شده است و یک لوله بازپخت شده را پشت به پشت خم کنید، و تفاوت در چند ثانیه نشان داده می شود: یکی به آرامی در اطراف قالب شکل می گیرد، دیگری به عقب بازتر از آن چیزی که تنظیم کرده اید باز می گردد و می تواند در شعله ور شدن شکافته شود. بازپخت مرحله عملیات حرارتی مسئول این شکاف است. شکل‌پذیری از دست رفته در اثر کار سرد را بازیابی می‌کند، کاربیدهای کروم را که در غیر این صورت باعث ایجاد خوردگی می‌شوند، حل می‌کند، و تنش‌های باقیمانده را که باعث ایجاد اعوجاج و ترک خوردگی تنشی می‌شود، کاهش می‌دهد. برای گریدهای آستنیتی مانند 304 و 316، بازپخت فولاد ضد زنگ به معنای حرارت دادن به حداقل 1900 درجه فارنهایت (1040 درجه سانتیگراد)، ماندگاری کافی برای رسیدن کل بخش به دما، سپس سرد شدن سریع - معمولاً خاموش کردن آب - از طریق 800-1600 درجه فارنهایت (425-870 درجه سانتیگراد قبل از تلاش مجدد) است. دما، زمان نگهداری و سرعت خنک‌سازی سه متغیری هستند که موفقیت را تعیین می‌کنند. یکی از آنها را از دست بدهید و یک لوله همچنان می تواند سختی سنجی را انجام دهد و در عین حال در سرویس با شکست مواجه شود.

آنچه عمل بازپخت در فلز تغییر می کند

کار فولاد ضد زنگ به سرعت سخت می شود. هر عبور از یک آسیاب نورد، قالب کششی یا ماشین خمشی، نابجایی‌ها را در ساختار کریستالی انباشته می‌کند: سختی بالا می‌رود، ازدیاد طول می‌افتد، و تنش پسماند کششی در دیواره لوله ایجاد می‌شود. کار سرد سنگین می تواند 304 را از سختی بازپخت شده آن تقریباً 70-85 HRB به خوبی به دهه 90 بکشاند، دقیقاً به همین دلیل است که یک لوله تازه کشیده شده در برابر خم شدن و شعله شدن مقاومت می کند.

بازپخت هر سه مشکل را در یک سیکل حرارتی معکوس می کند:

• تبلور مجدد بالاتر از آستانه درجه خاص، دانه‌های بدون کرنش جدید جایگزین دانه‌های تغییر شکل یافته می‌شوند و سختی را کاهش می‌دهند و ازدیاد طول را بازیابی می‌کنند.
• محلول کاربید کاربیدهای کروم که در حین کار گرم قبلی، جوشکاری یا خنک‌سازی آهسته تشکیل شده‌اند، در دمای محلول دوباره به ماتریس حل می‌شوند و سرد شدن سریع آنها را حل می‌کند، بنابراین کروم به طور یکنواخت برای لایه غیرفعال محافظ در دسترس می‌ماند.
• تسکین استرس. تنش‌های پسماند کاهش می‌یابند، که بازگشت فنر را در طول شکل‌گیری بعدی کاهش می‌دهد و نیروی محرکه ترک خوردگی تنش کلریدی را کاهش می‌دهد.

دما، زمان نگهداری و سرمایش: تنظیم سه متغیر

از خانواده فولاد شروع کنید، زیرا هر کدام به طور متفاوتی بازپخت می شوند. گریدهای آستنیتی مانند 304، 304L، 316 و 316L با محلول در حداقل دمای 1900 درجه فارنهایت (1040 درجه سانتیگراد) آنیل شده و سپس خاموش می شوند. بسیاری از کوره ها با دمای 1900-2100 درجه فارنهایت (1040-1150 درجه سانتیگراد) بسته به درجه و ضخامت مقطع کار می کنند. مقیاس‌های زمانی با ضخامت خیساندن: لوله‌های جدار نازک در دما فقط به چند دقیقه نیاز دارند، در حالی که لوله‌های دیواره سنگین ممکن است یک ساعت یا بیشتر برای رسیدن به دمای کامل قبل از شروع خاموش کردن نیاز داشته باشند. گریدهای دوبلکس از محلول بازپخت مشابهی در حدود 1870-2050 درجه فارنهایت (1020-1120 درجه سانتیگراد) با خنک کننده به همان اندازه تهاجمی استفاده می کنند. گریدهای فریتی بسیار پایین تر، در حدود 1400-1550 درجه فارنهایت (760-845 درجه سانتیگراد) بازپخت می شوند و خنک شدن کندتر را تحمل می کنند. درجه های مارتنزیتی دورتر هستند: بازپخت کامل در حدود 1550-1650 درجه فارنهایت (845-900 درجه سانتیگراد) به دنبال خنک شدن بسیار آهسته در حدود 100 درجه فارنهایت در ساعت چیزی است که نرمی را برای ماشین کاری و دوباره کاری به حداکثر می رساند.

چرا سرعت خنک کننده نتیجه را تعیین می کند؟

بین 800 تا 1600 درجه فارنهایت (425-870 درجه سانتیگراد)، کربن و کروم به کاربیدهای غنی از کروم تبدیل می شوند که در امتداد مرزهای دانه رسوب می کنند. هر رسوب، کروم را از فلز اطراف خود جدا می کند، و زمانی که محتوای کروم محلی به کمتر از 12 درصد برسد، آن ناحیه نازک لایه غیرفعال خود را از دست می دهد. نتیجه، خوردگی بین دانه‌ای است - "واپاشی جوش" کلاسیک که از داخل به مفصل حمله می‌کند در حالی که سطح هنوز دست نخورده به نظر می‌رسد. یک لوله در این شرایط می تواند سختی و استحکام کششی صحیح را اندازه گیری کند و همچنان در آزمون خوردگی بین دانه ای ASTM A262 شکست بخورد.

به همین دلیل است که زنگ نزن آستنیتی از کوره بیرون کشیده می شود و بدون تأخیر طولانی انتقال، به خصوص در مقاطع ضخیم تر، خاموش می شود. گریدهای کم کربن "L" مانند 304L و 316L، با سقف 0.030٪ کربن، حاشیه ایمنی بیشتری را خریداری می کنند زیرا کربن کمتری برای تشکیل کاربیدها وجود دارد - یکی از دلایلی که آنها بر کاربردهای جوشکاری و بخش سنگین تسلط دارند. گریدهای دوبلکس خطر دوم را به همراه دارند: خنک شدن آهسته در حدود 1100-1800 درجه فارنهایت (600-980 درجه سانتی گراد) باعث می شود فاز سیگما شکننده شکل بگیرد که به چقرمگی و مقاومت در برابر خوردگی آسیب می رساند، بنابراین خنک شدن سریع در آنجا نیز غیرقابل مذاکره است.

بازپخت روشن: همان متالورژی روی سطح تمیزتر

بازپخت معمولی در کوره ای پر از هوا انجام می شود، بنابراین سطح داغ اکسید می شود و در مقیاسی پوشیده شده خارج می شود که باید توسط اسید ترشی از بین برود و یک روکش مات باقی بماند. بازپخت روشن چرخه حرارتی یکسانی را در داخل یک اتمسفر محافظ اجرا می کند - هیدروژن بسیار خشک با نقطه شبنم زیر حدود -40 درجه سانتیگراد، ترکیب هیدروژن-نیتروژن یا خلاء. بدون اکسیژن به معنای عدم وجود رسوب و ترشی است، بنابراین لوله با یک سطح صاف و بازتابنده در هر دو OD و ID از کوره خارج می شود.

لوله فولادی ضد زنگ آنیل شده روشن این لوله که در یک اتمسفر محافظ هیدروژن یا خلاء آنیل شده است، کوره را بدون رسوب با سطحی صاف و بازتابنده بر روی OD و ID باقی می‌گذارد و آن را برای خطوط لوله ابزار، گازرسانی و خطوط بهداشتی با خلوص بالا مناسب می‌سازد. مشاهده محصول →

برای کاربردهایی که سطح داخلی کار را انجام می دهد - خطوط ابزار، تحویل گاز، سیستم های بهداشتی با خلوص بالا - این سطح بخشی از محصول است، نه لوازم آرایشی. یک شناسه بازپخت روشن همچنین به عملیات پولیش، نقطه شروع تمیزتر و یکنواخت‌تری می‌دهد، زمانی که به پایانی ظریف‌تر از BA نیاز است. برای تجزیه و تحلیل جانبی جو، نتایج سطح و هزینه، به راهنمای ما مراجعه کنید آنیل روشن در مقابل آنیل معمولی .

نحوه تناسب آنیلینگ با تولید لوله

در یک آسیاب لوله کاری، بازپخت یک رویداد یکباره نیست، بلکه یک مرحله برنامه ریزی شده در مسیر از پوسته خام تا لوله نهایی است:

1. سوراخ کردن داغ (برای بدون درز) یا تشکیل نوار و جوشکاری (برای لوله های جوش داده شده) پوسته توخالی را ایجاد می کند.
2. نورد سرد یا کشش سرد قطر و دیواره را کاهش می دهد که با هر بار عبور لوله را سخت می کند.
3. آنیل میانی، شکل‌پذیری را بین کاهش‌های سنگین بازیابی می‌کند، بنابراین می‌توان لوله را بدون ترک بیشتر کار کرد.
4. آنیل نهایی - یک آنیل روشن برای محصولات دقیق و با خلوص بالا - سختی، ریزساختار و سطح ارائه شده را تنظیم می کند.
5. صاف کردن، برش دادن، ترشی کردن در جایی که لازم است و آزمایش مسیر را کامل می کند.

لوله بدون درز فولادی ضد زنگ دقیق آنیل شده سرد نورد این لوله دقیق بدون درز با ترکیب چندین پاس نورد سرد با بازپخت روشن، به تحمل دیواره و قطر محکمی دست می‌یابد در حالی که به اندازه کافی برای خم شدن، شعله‌ور شدن و انبساط در ساخت پایین دست نرم باقی می‌ماند. مشاهده محصول →

لوله‌های دقیق واضح‌ترین تصویر این توالی هستند: آنها چندین گذر نورد سرد را با بازپخت روشن جفت می‌کنند، به این ترتیب یک آسیاب تلورانس‌های محکم دیواره و قطری را حفظ می‌کند در حالی که فلز را به اندازه کافی برای خم شدن، شعله‌ور شدن و انبساط در پایین دست نرم می‌کند.

مطابقت با شرایط آنیل شده با برنامه

مبدل حرارتی و لوله های کندانسور نشان می دهد که چرا شرایط آنیل شده به جای اینکه به شانس واگذار شود در مشخصات خرید نوشته شده است. این لوله ها منبسط شده یا به صورت غلتکی منبسط می شوند و به صفحات لوله تبدیل می شوند که شکل پذیری یکنواخت را در کل دیوار می طلبد. یک لوله سرد کار می تواند در حین انبساط ترک بخورد و ترجیحاً بعد از آن خورده شود. تعامل بین کار سرد، بازپخت و عملکرد سرویس در این برنامه به اندازه کافی قابل توجه است که ما آن را به طور جداگانه در مقاله خود در مورد کار سرد، بازپخت و عملکرد لوله مبدل حرارتی .

لوله مبدل حرارتی بدون درز 304 فولاد ضد زنگ این لوله بدون درز 304 که در شرایط آنیل شده با محلول عرضه می‌شود، شکل‌پذیری یکنواخت مورد نیاز برای انبساط در صفحات لوله را همراه با مقاومت در برابر خوردگی و انتقال حرارت قابل اعتماد برای خدمات مبدل سخت ارائه می‌دهد. مشاهده محصول →

لوله های دیگ بخار و مخازن تحت فشار از منطق یکسانی پیروی می کنند: استانداردهایی مانند ASTM A312 نیاز دارند که لوله آستنیتی در شرایط آنیل شده با محلول با TP304 آنیل شده با حداقل استحکام کششی 515 MPa (75 ksi) عرضه شود. لوله ابزار به تعادل مخالف نیاز دارد - به اندازه کافی نرم برای خم شدن و شعله ور شدن در محل بدون ترک خوردن، در عین حال دقیق ابعادی به لطف پرداخت سرد. خطوط بهداشتی، غذا و آب آشامیدنی به سمت بازپخت روشن متمایل هستند، زیرا سطح داخلی بدون رسوب سریع‌تر تمیز می‌شود و به باکتری‌ها مکان‌های کمتری برای نگهداری می‌دهد.

قبل از سفارش چه چیزی را تأیید کنید

کیفیت بازپخت پس از بسته بندی لوله نامرئی است، بنابراین آن را به صورت مکتوب قرار دهید و گواهی را در برابر سفارش خرید بررسی کنید:

1. شرایط عرضه. در گواهی باید به صراحت "محلول آنیل شده" یا "با نور بازپخت شده" ذکر شود، نه فقط درجه و اندازه.
2. مقادیر سختی 304 آنیل شده معمولاً حدود 70-85 HRB را می خواند. گواهی که اواسط دهه 90 را نشان می دهد، یک پرچم قرمز برای بازپخت از دست رفته یا کوتاه شده است.
3. تست خوردگی بین دانه ای برای خدمات حیاتی کلرید یا اسید، ASTM A262 Practice E یا آزمایشی معادل آن را در محموله یا قطعه گرما مشخص کنید.
4. الزامات سطحی برای لوله BA، از قبل در مورد روشنایی و پرداخت ID توافق کنید، زیرا هیچ مرحله ترشی برای اصلاح آن دنبال نمی شود.
5. استاندارد حاکم ASTM A312، A249، A269 یا JIS G3459 هر کدام شیمی، خواص مکانیکی و شرایط عملیات حرارتی را تعریف می کنند. تایید کنید که گواهی به گواهی مورد نیاز پروژه شما اشاره می کند.

بازپخت مانند یک آیتم خطی در یک نقل قول به نظر می رسد، اما جایی است که شکل پذیری، مقاومت در برابر خوردگی و کیفیت سطح لوله در واقع تعیین می شود. به عنوان یک تولید کننده لوله های فولادی ضد زنگ با بیش از 16 سال تجربه در تولید، مواد ویژه Xinhang دمای کوره، زمان نگهداری، خنک کننده و جو را به عنوان پارامترهای فرآیند مستند شده کنترل می کند و لوله های بدون درز بدون درز، جوش داده شده و روشن را با شرایط آنیل شده مندرج در گواهی عرضه می کند. اگر یک پروژه نیاز به شرایط خاصی با عملیات حرارتی دارد، محیط خدمات را از قبل به تأمین‌کننده بگویید - این سریع‌ترین راه برای دریافت مواد است که به روشی که مشخصات فرض می‌شود رفتار می‌کند.