Austenitísk suðuleyndarmál úr ryðfríu stáli sem þú þarft að vita

Austenitísk ryðfríu stálihafa venjulega örbyggingu sem samanstendur af hreinu austeníti við stofuhita; þó, sum afbrigði innihalda lítið magn af ferríti, sem hjálpar til við að koma í veg fyrir heitt sprungur. Vegna framúrskarandi suðuhæfni þeirra er austenítískt ryðfrítt stál mikið notað í iðnaði eins og efnavinnslu og framleiðslu þrýstihylkja fyrir jarðolíugeirann. Engu að síður, ef suðuaðgerðir eru framkvæmdar á rangan hátt, er austenítískt ryðfrítt stál næmt fyrir ýmsum vandamálum, þar á meðal tæringu á milli korna, heitsprungu, álags tæringarsprungur og léleg myndun suðuperlu.

I. Millikorna tæring

a. Orsakir millikorna tæringar

Millikorna tæring á sér stað við kornmörkin; þess vegna er vísað til þess sem tæringu á milli korna. Það táknar eitt hættulegasta form niðurbrots fyrir austenítískt ryðfrítt stál. Það einkennist af tæringu sem smýgur djúpt inn í málminn meðfram kornamörkum, sem leiðir til lækkunar á bæði vélrænni eiginleikum og tæringarþol málmsins.

Þegar austenítískt ryðfrítt stál er haldið innan hitastigssviðsins 450 gráður til 850 gráður í ákveðinn tíma, falla krómkarbíð (Cr23C6) út við kornmörkin. Krómið sem þarf til þessarar úrkomu er fyrst og fremst dregið úr yfirborðslögum kornanna; ef krómið úr innviðum kornanna getur ekki dreifst nógu hratt út á við til að fylla á þessi yfirborðslög mun króminnihaldið við kornamörkin-sérstaklega í yfirborðslögum kornanna-lækka og mynda „króm-tæmt svæði. Undir áhrifum árásargjarnra ætandi miðla verða þessi króm-eyttu svæði við kornmörkin næm fyrir árás, sem leiðir til tæringar á milli korna. Ryðfrítt stál sem hefur áhrif á millikorna tæringu getur ekki sýnt neinar sjáanlegar breytingar á yfirborði þess; Hins vegar, þegar það verður fyrir álagi, mun það brotna meðfram kornamörkum, sem leiðir til næstum algjörs taps á burðarstyrk.

b. Aðgerðir til að koma í veg fyrir millikorna tæringu

Veldu suðu rafskaut úr ryðfríu stáli með ofur-lágu kolefnisinnihaldi (C Minna en eða jafnt og 0,03%) eða þau sem innihalda stöðugleikaefni eins og títan eða níóbín.

Notaðu „lágt-hita-inntak“ suðufæribreytur. Markmiðið er að lágmarka dvalartímann innan mikilvægs hitastigs (450 gráður –850 gráður). Þetta er náð með því að nota lága suðustrauma, háan ferðahraða, stutta bogalengd og forðast þversum vefnaðarhreyfingar. Þvingaðar kælingaraðferðir (td með því að nota koparplötur eða vatnskælingu) má beita á suðusauminn til að flýta fyrir kælihraða soðnu samskeytisins og minnka stærð hita-svæðisins (HAZ).

Í fjöl-suðu verður að vera strangt stjórnað á milli-hitastiginu; suðuperlan á undan ætti að fá að kólna niður fyrir 60 gráður áður en næsta hlaup er sett. Suðusauminn á hliðinni á íhlutnum sem verður í snertingu við ætandi miðilinn skal soðið síðast. Framkvæma skal meðhöndlun eftir-suðulausn: vinnustykkið er hitað í hitastig á milli 1050 gráður og 1150 gráður og síðan slökkt. Þetta ferli veldur því að Cr23C6 botnfallið við kornmörkin leysist aftur upp í kornið og endurheimtir þar með einsleita austenítíska örbyggingu.

II. Heitt sprunga

Orsakir heita sprungna

 

Stórt hitabil á milli vökva- og soliduslínunnar-sem þýðir að breitt hitastig meðan á storknunarferlinu stendur-leiðir til alvarlegrar aðskilnaðar lág-bræðslumarks-óhreininda, sem hafa tilhneigingu til að safnast saman við kornmörkin. Ennfremur leiðir hár varmaþenslustuðull til verulegs álags við kælingu og rýrnun.

Aðgerðir til að stjórna heitsprungum

Stjórna örbyggingu suðumálmsins; helst ætti suðumálmurinn að sýna tvíhliða uppbyggingu, með ferrítinnihaldinu haldið við eða undir 3%–5%. Þetta er vegna þess að ferrít hefur getu til að leysa upp umtalsvert magn af skaðlegum óhreinindum eins og brennisteini (S) og fosfór (P). Stjórna efnasamsetningu; með því að draga úr innihaldi nikkels, kolefnis, brennisteins og fosfórs í suðumálminum-meðan aukið magn frumefna eins og króms, mólýbdens, sílikons og mangans-með auknu magni frumefna eins og króm, mólýbden, kísils og mangans-getur í raun lágmarkað tilvik heitsprungna.

Veldu viðeigandi gerð rafskautshúðunar. Notkun á lág-vetni-húðuðum rafskautum stuðlar að fíngerð suðumálmsins, dregur úr aðskilnaði óhreininda og eykur sprunguþol. Aftur á móti hafa súr -húðuð rafskaut sterka oxandi eiginleika, sem leiðir til verulegrar brennslu- á málmblöndurþáttum og þar af leiðandi minnkandi sprunguþol; ennfremur leiða þær til grófra-korna sem gera suðuna mjög viðkvæma fyrir heitum sprungum. Notaðu viðeigandi suðubreytur og kælihraða. Notaðu „kalda“ suðufæribreytur-sérstaklega lágan straum og mikinn ferðahraða-til að koma í veg fyrir ofhitnun suðulaugarinnar og til að auðvelda hraða kælingu; þetta lágmarkar aðskilnað og bætir sprunguþol. Í fjöl-suðu skaltu hafa strangt eftirlit með hitastigi millirásanna; Gakktu úr skugga um að fyrri suðuperlan hafi kólnað í 60 gráður áður en næstu perla er sett á.

III. Spennutæringarsprungur

Orsakir streitutæringarsprungna

 

Spennutæringarsprunga (SCC) er fyrirbæri seinvirkra sprungna sem á sér stað í soðnum samskeytum þegar það verður fyrir togálagi í tilteknu ætandi umhverfi. Í austenitískum ryðfríu stáli soðnum samskeytum táknar SCC sérstaklega alvarlegan bilunarmáta, sem kemur fram sem brothætt brot án samfara stórsæjum plastaflögun.

 

Aðgerðir gegn spennutæringu

 

Koma á viðeigandi formunar-, vinnslu- og samsetningaraðferðum til að lágmarka aflögun af kælingu- eins mikið og mögulegt er; forðast þvingaða samsetningu; og koma í veg fyrir tilkomu ýmissa yfirborðsgalla meðan á samsetningarferlinu stendur (þar sem ýmsar -samsetningartengdar rispur og bogaáföll geta þjónað sem sprunguupphafsstaðir fyrir SCC og eru hætt við að þróast í tæringarholur). Veldu suðuefni af skynsemi. Suðumálmur og grunnmálmur ættu að vera vel -samlaga til að koma í veg fyrir myndun óæskilegra örbygginga-eins og korn sem grófst eða hörð, brothætt martensít. Notaðu viðeigandi suðuferli. Gakktu úr skugga um að suðustrengurinn sýni góða formgerð, laus við galla sem gætu valdið streitustyrk eða gryfju (td undirskurð); ennfremur, taktu upp skynsamlega suðu röð til að lágmarka leifar suðuálags. Innleiða streitu{11}}meðferðir. Þetta felur venjulega í sér hitameðhöndlun eftir-suðu, svo sem fullglæðingu eða glæðingu; í tilfellum þar sem erfitt er að framkvæma hitameðhöndlun, má beita öðrum aðferðum-eins og eftir-suðusuðu eða sprengingu-.

 

IV. Léleg suðuperlumyndun

a. Orsakir lélegrar myndunar suðuperlu

Þegar austenítískt ryðfríu stáli er soðið, veldur hátt innihald málmblöndurþátta innan suðumálms lélegrar vökva í suðulauginni, sem oft leiðir til lélegrar myndunar á yfirborði suðustrengsins. Þetta kemur fyrst og fremst fram sem versnandi myndun á bakhlið rótargangsins og gróft yfirborðsáferð á lokinu. Þó að áhrif lélegrar yfirborðsmyndunar á frammistöðu suðu séu ekki sérstaklega áberandi við umhverfis- eða há-hitaskilyrði, við lágt-hitastig, getur álagsstyrkurinn af völdum slíkra galla haft jafnmikil áhrif á lág-hitastig suðunnar og innri suðugalla.

b. Ráðstafanir til að mynda suðuperlu lélega

Vandamál varðandi lélega myndun suðustrengs-sem og vandamálið með tæringu á milli korna innan hita-áhrifasvæðisins (HAZ)-er hægt að leysa á áhrifaríkan hátt með hagræðingu suðuferla. Nánar tiltekið, með því að nota gaswolframbogsuðu (GTAW) fyrir rótarleiðina, ásamt því að nota lágt suðuhitainntak, gerir það kleift að stjórna því hversu mikið HAZ verður fyrir næmingarhitasviðinu.

Austenitic ryðfríu stáli er mikið notað efni í efna- og jarðolíuiðnaði; þó er suðu hennar viðkvæmt fyrir fjórum aðaltegundum galla-eins og tæringu á milli korna og heitsprungna-þar sem grunnorsakir eru að mestu tengdar hitastýringu, frumeinkennum og afgangsálagi. Í besta falli skerða þessi mál aðeins formgerð suðu; í versta falli skerða þau efnisgetu verulega eða valda jafnvel brothættum brotum. Þar af leiðandi krefjast árangursríkar forvarnir og stjórnunaraðferðir alhliða stjórnun á mörgum stigum-þar á meðal rafskautsvali, fínstillingu suðubreytu og eftir-suðumeðferð-þar sem nákvæm stjórn á hitainntaki er mikilvægur þungamiðjan.