Die Wärmebehandlungen von U-Edelstahl-Wärmetauschern
Wenn es um die Wärmebehandlung von austenitischem U-förmigen Edelstahlrohren geht, denken die meisten Leute, dass dies nicht notwendig sei, da Sensibilisierung und hohe Lösungsglühtemperaturen leicht zu einer Verformung des Rohrs führen können. Tatsächlich ist die Wärmebehandlung von austenitischem Edelstahl unvermeidlich. Die Wärmebehandlung kann die Struktur von Edelstahlrohren nicht verändern, aber die Verarbeitbarkeit.
Zum Beispiel aufgrund des niedrigen Kohlenstoffgehalts, 304 Bei Wärmeaustauschrohren aus rostfreiem Stahl ist es schwierig, beim Normalisieren die Oberflächenrauheit des Zahnradformfräsers den Anforderungen entsprechend zu gestalten, was die Standzeit des Werkzeugs verkürzt. Die nach unvollständigem Abschrecken erhaltene kohlenstoffarme Martensit- und Eisenkabelstruktur kann die Härte und Oberflächenrauheit erheblich verbessern und die Standzeit des Rohrs kann ebenfalls um das Drei- bis Vierfache erhöht werden. Darüber hinaus weist der Biegeteil des U-förmigen Wärmeaustauschrohrs einen kleinen Biegeradius und ein offensichtliches Kaltverfestigungsphänomen auf, sodass eine Wärmebehandlung erforderlich ist. Im Vergleich zur gesamten Ausrüstung für die Wärmebehandlung ist die Lösungswärmebehandlung, Beizpassivierung von Rohren aus austenitischem rostfreiem Stahl viel einfacher. In diesem Dokument wurde eine Reihe von Tests an U-förmigen Rohren mit unterschiedlichen Spezifikationen, Biegeradien und Wärmebehandlungsbedingungen durchgeführt und die Notwendigkeit einer Wärmebehandlung für U-förmige Rohre aus austenitischem rostfreiem Stahl analysiert.
Experimentelle Materialien:
304 Edelstahl-U-Rohr
Größe: 19*2mm, Biegeradius: 40, 15, 190, 265, 340mm
Größe: 25 x 2,5 mm Biegeradius: 40, 115, 190, 265, 340 mm
Wärmebehandlung: unbehandelt, Mischkristallglühen, Mischkristallglühen
Härteprüfung
Der Biegeabschnitt des U-förmigen Wärmeaustauschrohrs ohne Wärmebehandlung und Lösungsglühen: Mit abnehmendem Biegeradius steigt der Härtewert. Der Härtewert des Wärmeaustauschrohrs nach der Lösungsglühung (verglichen mit dem vor dem Biegen) zeigt keine offensichtliche Veränderung. Dies deutet darauf hin, dass der Kaltverfestigungseffekt bei austenitischem Edelstahl offensichtlich ist und mit zunehmender Verformung die Tendenz zur Kaltverfestigung zunimmt.
Mikroskopische Untersuchung
Für den U-förmigen Biegeabschnitt mit einem Biegeradius von 40 mm: Ohne Wärmebehandlung gibt es in der Mikrostruktur viel Martensit und Gleitlinien, und die gleichachsige Form des Austenits in der Mikrostruktur ist vollständig verschwunden (zu viel Martensit macht den Stahl spröde). Der größte Teil des Martensits im mit einer subfesten Lösung behandelten Gewebe wurde umgewandelt, aber eine kleine Menge Martensit ist noch vorhanden.
Nach der Lösungsbehandlung waren die Austenitkörner gleichachsig und es wurde kein Martensit gefunden. Gleitbänder und Martensit waren nach dem Biegen auch in der unbeheizten Mikrostruktur von U-förmigen Rohren mit Biegeradius R von 115, 190, 265 und 340 mm vorhanden, aber ihr Gehalt nahm mit zunehmendem Biegeradius allmählich ab. Wenn der Biegeradius R des U-förmigen Rohrs größer oder gleich 265 mm ist, ist die Wirkung auf die Mikrostruktur vor und nach der Wärmebehandlung nicht signifikant. Wenn der Biegeradius R kleiner als 265 mm ist, befindet sich Martensit in der Mikrostruktur unbeheizter U-förmiger Rohre und der Martensitgehalt nimmt mit zunehmender Wärmebehandlungstemperatur ab (Subfestlösungsbehandlung und Festlösungsbehandlung).
Interkristalline Korrosionsprüfung
Durch mikroskopische Untersuchung wurde festgestellt, dass das Vorhandensein von Martensit die intergranulare Korrosion nicht beeinflusste. Obwohl die absolutierte Mikrostruktur eine große Menge Martensit enthält, besteht bei der Verteilung von Martensit keine Tendenz zur intergranularen Korrosion. Einige Korngrenzen verbreiterten sich vor und nach der Lösungsbehandlung, und die Verteilung der verbreiterten Korngrenzen war unabhängig von der Verteilung des Martensits. Auf der Grundlage der mikroskopischen Untersuchung nach dem Korrosionstest wurde der Biegetest für U-förmige Rohre in verschiedenen Zuständen gemäß dem Teststandard durchgeführt. Nach dem Biegen um 180° wurden in den Rohren keine intergranularen Korrosionsrisse gefunden.
Lösungsglühtemperatur
Die Wirkung der Lösungsbehandlung wird durch die niedrige Lösungstemperatur beeinträchtigt und die Ergebnisse hinsichtlich Mikrostruktur und Härte können nicht erzielt werden. Wenn die Temperatur etwas höher ist, können im U-förmigen Segment Defekte wie Konkavitäten oder Risse auftreten.
Aus Experimenten ist bekannt, dass die Martensitumwandlung von Edelstahl nach der Kaltverarbeitung den Korrosionswiderstand weitaus stärker beeinflusst als die Spannung. Wenn der Biegeradius des U-förmigen Rohrs weniger als 115 mm beträgt, unterscheidet sich die Mikrostruktur des U-förmigen Rohrs vor und nach der Lösungsbehandlung erheblich. Für diesen U-förmigen Rohrbogenabschnitt mit kleinem Radius sollte nach der Kaltverformung eine Mischkristallbehandlung durchgeführt werden. Wenn keine höhere interkristalline Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, wird empfohlen, den U-förmigen Biegeabschnitt mit einem Biegeradius von weniger als oder gleich 265 mm mit einer Lösungsbehandlung zu behandeln (Beachten Sie, dass Restspannungen eliminiert werden). Bei U-förmigen Wärmetauscherrohren mit großem Krümmungsradius darf der Biegeabschnitt nicht mit einer Lösung behandelt werden, außer in Umgebungen, die anfällig für Spannungskorrosion sind. Da der Flüssigkeitswiderstand von Rohren mit kleinem Durchmesser groß ist, ist es schwierig zu reinigen und die Struktur kann leicht verstopft werden, und der Flüssigkeitswiderstand von Edelstahlrohren mit großem Durchmesser ist nicht so groß wie der von Rohren mit kleinem Durchmesser, lässt sich leicht reinigen und wird eher für viskose oder schmutzige Flüssigkeiten verwendet.
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