Tepelné zpracování U nerezového výměníku tepla

Když mluvíme o tepelném zpracování austenitických trubek z nerezové oceli ve tvaru U, většina lidí si myslí, že to není nutné kvůli senzibilizaci a vysoké teplotě zpracování roztoku, je snadné způsobit deformaci trubky. Tepelné zpracování austenitické nerezové oceli je ve skutečnosti nevyhnutelné, tepelné zpracování nemůže změnit strukturu nerezových trubek, ale může změnit zpracovatelnost.

Například kvůli nízkému obsahu uhlíku 304 trubka pro výměnu tepla z nerezové oceli je při normalizaci obtížné, aby drsnost povrchu frézy pro tvarování ozubených kol vyhovovala požadavkům, zkrátila životnost nástroje. Nízkouhlíková struktura martenzitu a železného kabelu získaná po neúplném kalení může výrazně zlepšit tvrdost a drsnost povrchu a životnost trubky lze také zvýšit 3 až 4krát. Kromě toho má ohýbací část teplosměnné trubky ve tvaru písmene U malý poloměr ohybu a zřejmý jev zpevňování, tepelné zpracování je nezbytné a ve srovnání s celým zařízením pro tepelné zpracování, tepelné zpracování austenitických nerezových trubek, pasivace moření je hodně jednodušší. V tomto článku byla provedena řada testů na trubkách ve tvaru U s různými specifikacemi, poloměrem ohybu a podmínkami tepelného zpracování a byla analyzována nutnost tepelného zpracování pro trubky ve tvaru U vyrobené z austenitické nerezové oceli.

 

Experimentální materiály:

304 nerezová U-trubka

Velikost: 19*2mm, poloměr ohybu: 40, 15, 190, 265, 340 mm

Velikost: 25*2,5mm Poloměr ohybu: 40, 115, 190, 265, 340, mm

Tepelné zpracování: neupravené, zpracování v subtuhém roztoku, zpracování v tuhém roztoku

 

Testování tvrdosti

Ohýbaná část teplosměnné trubky ve tvaru U bez tepelného zpracování a zpracování v podtuhém roztoku: s klesajícím poloměrem ohybu se zvyšuje hodnota tvrdosti. Hodnota tvrdosti teplosměnné trubky po rozpouštěcí úpravě (ve srovnání s tvrdostí před ohýbáním) se nemění. To naznačuje, že efekt mechanického zpevnění austenitické nerezové oceli je zřejmý a se zvyšující se deformací se zvyšuje trend zpevňování.

 

Mikroskopická kontrola

Pro část ohybu ve tvaru U s poloměrem ohybu 40 mm: v mikrostruktuře je mnoho martenzitu a skluzových čar bez tepelného zpracování a rovnoosý tvar austenitu v mikrostruktuře zcela zmizel (příliš mnoho martenzitu způsobí, že ocel křehký). Většina martenzitu v tkáni ošetřené subsolidním roztokem byla transformována, ale malé množství martenzitu stále existuje.

Po úpravě roztokem byla zrna austenitu rovnoosá a nebyl nalezen žádný martenzit. Skluzové pásy a martenzit existovaly také v nezahřáté mikrostruktuře trubek ve tvaru U s poloměrem ohybu R 115, 190, 265 a 340 mm po ohybu, ale obsah postupně klesal s rostoucím poloměrem ohybu. Když je poloměr ohybu R trubky ve tvaru U větší nebo roven 265 mm, vliv na mikrostrukturu před a po tepelném zpracování není významný. Je-li poloměr ohybu R menší než 265 mm, je v mikrostruktuře nezahřívaných trubek ve tvaru U martenzit a obsah martenzitu klesá se zvyšováním teploty tepelného zpracování (zpracování v subtuhém roztoku a zpracování v tuhém roztoku).

 

Zkouška mezikrystalové koroze

Mikroskopickým zkoumáním bylo zjištěno, že přítomnost martenzitu neovlivňuje mezikrystalovou korozi. Přestože je v absolutizované mikrostruktuře velké množství martenzitu, není zde tendence k mezikrystalové korozi spolu s distribucí martenzitu. Některé hranice zrn se rozšířily před a po ošetření roztokem a rozšíření hranic zrn bylo nezávislé na distribuci martenzitu. Na základě mikroskopického zkoumání po korozní zkoušce byla provedena zkouška ohybem pro trubky tvaru U v různém stavu podle zkušební normy. Po ohnutí o 180° nebyly v trubkách zjištěny žádné mezikrystalové korozní trhliny.

 

Teplota zpracování roztoku

Účinek úpravy roztokem je ovlivněn nízkou teplotou roztoku a nelze získat výsledky mikrostruktury a tvrdosti. Pokud je teplota mírně vyšší, mohou se uvnitř segmentu ve tvaru písmene U objevit defekty, jako je konkávní nebo prasklina.

 

Z experimentu je známo, že při martenzitické přeměně nerezové oceli po zpracování za studena je vliv korozní odolnosti daleko větší než napětí. Když je poloměr ohybu trubky ve tvaru U menší než 115 mm, mikrostruktura trubky ve tvaru U před a po úpravě roztokem je výrazně odlišná. U tohoto segmentu ohybu trubky ve tvaru písmene U s malým poloměrem by mělo být ošetření pevným roztokem provedeno po tváření za studena. Pokud neexistuje požadavek na vyšší odolnost proti mezikrystalové korozi, doporučuje se, aby ohybová část ve tvaru U s poloměrem ohybu menším nebo rovným 265 mm byla ošetřena roztokovou úpravou (poznámka k odstranění zbytkového napětí). U teplosměnných trubek ve tvaru U s velkým poloměrem zakřivení nesmí být ohýbaná část ošetřena roztokem, s výjimkou prostředí citlivých na korozi namáháním. Vzhledem k tomu, že odpor kapaliny o malém průměru potrubí je velký, je nepohodlné čistit a snadno blokovat strukturu a odpor kapaliny z nerezové oceli s velkým průměrem není tak velký jako malý průměr potrubí, snadno se čistí, více se používá pro viskózní nebo špinavá tekutina.

 

WLD Company může poskytnout teplosměnné trubky z nerezové oceli 304/316 od 10 mm do 114 mm, tloušťka 0,6 mm až 3,0 mm; Délku lze upravit podle vašich skutečných pracovních podmínek. Pokud to potřebujete, kontaktujte nás ještě dnes.