چندین تفاوت عملکرد کلیدی بین لوله های یکپارچه ضد زنگ آنیل روشن و بدون استیل وجود دارد. این تغییرات در درجه اول ناشی از چگونگی تأثیر فرآیند بازپرداخت بر ساختار و خواص داخلی مواد است. در زیر یک شکست جامع از این تفاوت ها وجود دارد:
I. خصوصیات مکانیکی
|
شاخص عملکرد |
آنیل روشن |
بی مجاهد |
|
سختی |
سختی کمتری (بعد از آنیل شدن) ، به طور معمول کاهش سختی HV از 50 ٪ ~ 50 ٪. |
سختی بالاتر (فشار کار سرد باقیمانده از بین نرفت) ، با سختی HV بالاتر. |
|
انعطاف پذیری (کشیدگی) |
انعطاف پذیری قابل توجهی بهبود یافته ، میزان کشیدگی (A5) می تواند به 50 ~ 35 ٪ (بسته به ماده) برسد. |
انعطاف پذیری پایین ، کشیدگی فقط ممکن است 15 ٪ ~ 15 ٪ و پس از سرماخوردگی مستعد ابتلا به آغوش باشد. |
|
سختی |
سختی تأثیر بهتر ، کمتر مستعد شکستگی شکننده. |
چقرمگی فقیرتر ، به خصوص بعد از نقاشی سرد یا نورد سرد ، جایی که ممکن است غلظت استرس رخ دهد. |
|
قابلیت پردازش |
برای خمش بعدی ، شعله ور ، جوشکاری و غیره ، بدون ترک خوردگی آسان تر است. |
عملکرد کار سرماخوردگی ضعیف ؛ پردازش اجباری ممکن است باعث ترک یا شکستگی شود. |
ii. مقاومت در برابر خوردگی
1. لوله های آنیل روشن
مقاومت در برابر خوردگی لوله های استیل ضدزنگ روشن شده به دلیل چندین عامل مهم به طور قابل توجهی افزایش می یابد:
شکل گیری فیلم اکسید سطحی
در طی فرآیند بازپخت ، از گازهای محافظ مانند هیدروژن (H₂) و نیتروژن (N₂) برای مهار اکسیداسیون استفاده می شود. این منجر به شکل گیری یک فیلم یکنواخت و متراکم (CR₂O₃) بر روی سطح می شود. سطح بالا (RA کمتر از یا مساوی با 0. 8 میکرومتر) چسبندگی مواد خورنده را به حداقل می رساند و محافظت عالی در برابر خوردگی عمومی می کند.
خطر خوردگی بین دانه ای را کاهش می دهد
برای فولادهای ضد زنگ آستنیتی (به عنوان مثال ، 304 ، 316L) ، خطر خوردگی بین دانه ای یک نگرانی اساسی است. هنگامی که در معرض پخت محلول جامد قرار می گیرند (فرآیندی که شامل گرمایش با دمای بالا و پس از آن خنک کننده سریع است) ، از بارش کاربیدهای کروم (CR₂₃C₆) در مرزهای دانه جلوگیری می شود. این تضمین می کند که محتوای کروم به طور مساوی در کل مواد توزیع می شود و مقاومت در برابر خوردگی آن را حفظ می کند.
از بین بردن ترک خوردگی استرس (SCC)
بازپرداخت روشن به طور موثری فشارهای باقیمانده ناشی از فرآیندهای کار سرماخوردگی را از بین می برد. با از بین بردن این استرس ها ، احتمال ترک خوردگی استرس (SCC) به ویژه در محیط های تهاجمی حاوی یون های کلرید به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این امر باعث می شود لوله های آنیل روشن برای برنامه هایی که دوام و مقاومت طولانی مدت در برابر شرایط خورنده ضروری است ، بسیار مناسب باشد.
2. لوله های غیرمجاز
مقاومت در برابر خوردگی لوله های استیل ضد زنگ غیرعادی به طور کلی در مقایسه با لوله های آنیل روشن به دلیل چندین عامل پایین تر است:
نقص سطح:پس از سرماخوردگی ، سطح ممکن است روان کننده ها ، اکسیدها یا ریزگردها را حفظ کند ، که می تواند به عنوان نقاط شروع برای خوردگی عمل کند.
غلظت استرس:تنش های پردازش باقیمانده ممکن است باعث نفوذ در رسانه های خورنده شود و این ماده را مستعد ابتلا به خوردگی در محیط های اسیدی یا نمکی می کند.
iii ریزساختار و ساختار
1. لوله های آنیل روشن
ریزساختار و خصوصیات ساختاری لوله های فولادی ضد زنگ آنیل شده از طریق فرآیند بازپخت بهینه می شوند:
ساختار دانه:بازپخت باعث می شود که دانه های سرد کار مجدداً تبلور دهند ، و دانه های یکنواخت را تشکیل می دهند. این باعث از بین رفتن بافت و اعوجاج شبکه می شود (به عنوان مثال ، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی می تواند تا حدی پس از آنیل شدن به فریت + مروارید تبدیل شود).
استرس باقیمانده:بازپخت به طور موثری استرس باقیمانده ناشی از سرماخوردگی (استرس باقیمانده کمتر از یا برابر با 50 مگاپاسکال) را کاهش می دهد ، باعث بهبود پایداری بعدی می شود و باعث می شود که مواد کمتر در معرض تغییر شکل در استفاده طولانی مدت قرار بگیرند.
2. لوله های غیرمجاز
در مقابل ، لوله های فولادی ضد زنگ غیرقانونی ریزساختار سرد خود را حفظ می کنند ، که پیامدهای مختلفی دارد:
ریزساختار سرد:ریزساختار به دلیل سرماخوردگی ، ساختار دانه ای فیبر و دراز را حفظ می کند. دانه ها ممکن است کشیده یا تحریف شوند (به عنوان مثال ، فولاد ضد زنگ آستنیتی ممکن است بعد از نقاشی سرد ، مارتنزیت ناشی از کرنش را ایجاد کند). جابجایی با چگالی بالا در مواد وجود دارد.
حالت استرس:استرس باقیمانده به طور قابل توجهی بالاتر است (حداکثر 200-300 مگاپاسکال) ، که می تواند منجر به تاخیر در ترک خوردگی لوله در هنگام ذخیره یا استفاده شود.
V. مقایسه سناریوهای برنامه معمولی
|
قسمت کاربردی |
آنیل روشن |
بی مجاهد |
|
مواد غذایی و داروهای |
خطوط لوله نوشیدنی ، تجهیزات دارویی (به مقاومت در برابر خوردگی + پاکیزگی زیاد نیاز دارد). |
اجزای ساختاری غیر تماسی (به عنوان مثال ، براکت ها ، شفت های مکانیکی). |
|
مهندسی شیمیایی و دریایی |
حمل و نقل متوسط خورنده (به عنوان مثال ، اسیدها ، قلیایی ، آب دریا). |
خطوط لوله موقت ، اجزای ساختاری بدون فشار. |
|
انرژی و قدرت |
خطوط لوله بخار نیروگاه هسته ای (به مقاومت در برابر خوردگی استرس نیاز دارد). |
سازه های فلزی عمومی ، بخش های خط لوله غیر بحرانی. |
|
نیمه هادی |
حمل و نقل گاز\/مایع فوق العاده بالا (به عنوان مثال ، نیتروژن با درجه الکترونیکی ، آب دیونیزه شده). |
ساختارهای پشتیبانی غیر دقیق یا خطوط لوله غیر تماسی. |
خط تولید آسیاب لوله فولادی Stainles
نتیجه گیری:
بازپرداخت روشن با از بین بردن استرس ، پالایش ساختار دانه و بهبود وضعیت سطح ، انعطاف پذیری ، چقرمگی ، مقاومت در برابر خوردگی و پردازش لوله های یکپارچه از جنس استنلس استیل را تقویت می کند. این باعث می شود آنها برای تولید و محیط های سطح بالا مناسب تر شوند. در مقابل ، لوله های غیرمجاز ویژگی های سرد خود را حفظ می کنند و فقط برای برنامه های کاربردی با نیازهای عملکرد کمتری مناسب هستند (به عنوان مثال ، ساختارهای مکانیکی عمومی یا کاربردهای موقت). هنگام انتخاب بین این دو ، در نظر گرفتن شرایط کار خاص مانند خوردگی متوسط ، فشار و پردازش پس از آن ضروری است.
