Wenn über die Wärmebehandlung von austenitischen U-förmigen Edelstahlrohren gesprochen wird, denken die meisten Leute, dass dies aufgrund der Sensibilisierung und der hohen Temperatur der Lösungsbehandlung nicht erforderlich ist, da es leicht zu Verformungen des Rohrs kommt. Tatsächlich ist die Wärmebehandlung von austenitischem Edelstahl unvermeidlich, eine Wärmebehandlung kann die Struktur von Edelstahlrohren nicht ändern, kann jedoch die Verarbeitbarkeit ändern.
Aufgrund des geringen Kohlenstoffgehalts z. 304 Edelstahl-Wärmetauscherrohr ist beim Normalisieren schwierig, um die Oberflächenrauheit des Wälzstoßfräsers an die Anforderungen anzupassen, die Werkzeugstandzeit zu reduzieren. Die nach unvollständigem Abschrecken erhaltene kohlenstoffarme Martensit- und Eisenkabelstruktur kann die Härte und Oberflächenrauheit erheblich verbessern und die Lebensdauer des Rohres kann auch um das 3- bis 4-fache erhöht werden. Darüber hinaus hat das Biegeteil des U-förmigen Wärmetauscherrohrs einen kleinen Biegeradius und ein offensichtliches Kaltverfestigungsphänomen, eine Wärmebehandlung ist erforderlich, und im Vergleich zu der gesamten Ausrüstung für die Wärmebehandlung ist die Wärmebehandlung der austenitischen Edelstahlrohrlösung und die Beizpassivierung viel einfacher. In diesem Beitrag wurden 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 Edelstahl analysiert.
Experimentelle Materialien:
304 Edelstahl U-Rohr
Größe: 19 * 2 mm, Biegeradius: 40, 15, 190, 265, 340 mm
Größe: 25 * 2.5 mm Biegeradius: 40, 115, 190, 265, 340, mm
Wärmebehandlung: unbehandelt, Subsolid Solution-Behandlung, Mischkristall-Behandlung
Härteprüfung
Der Biegeabschnitt des U-förmigen Wärmetauscherrohrs ohne Wärmebehandlung und Subsolid Solution-Behandlung: Mit abnehmendem Biegeradius steigt der Härtewert. Der Härtewert des Wärmetauscherrohrs nach der Lösungsbehandlung (im Vergleich zu dem vor dem Biegen) ändert sich nicht offensichtlich. Dies weist darauf hin, dass der Kaltverfestigungseffekt von austenitischem rostfreiem Stahl offensichtlich ist, und mit der Zunahme der Verformung nimmt der Trend der Kaltverfestigung zu.
Mikroskopische Inspektion
Für den U-förmigen Biegeabschnitt mit einem Biegeradius von 40 mm: Es gibt viele Martensit- und Gleitlinien im Gefüge ohne Wärmebehandlung und die gleichachsige Form des Austenits im Gefüge ist vollständig verschwunden (zu viel Martensit macht den Stahl spröde). Der größte Teil des Martensits in dem mit subsolider Lösung behandelten Gewebe ist umgewandelt worden, aber eine kleine Menge an Martensit existiert noch.
Nach der Lösungsbehandlung waren die Austenitkörner gleichachsig und es wurde kein Martensit gefunden. Die Gleitbänder und Martensit existierten auch in der unbeheizten Mikrostruktur von U-förmigen Rohren mit einem Biegeradius R von 115, 190, 265 und 340 mm nach dem Biegen, aber der Gehalt nahm mit zunehmendem Biegeradius allmählich ab. Wenn der Biegeradius R des U-förmigen Rohres größer oder gleich 265 mm ist, ist die Auswirkung auf die Mikrostruktur vor und nach der Wärmebehandlung nicht signifikant. Wenn der Biegeradius R weniger als 265 mm beträgt, gibt es Martensit in der Mikrostruktur von unbeheizten U-förmigen Rohren, und der Gehalt an Martensit nimmt mit steigender Wärmebehandlungstemperatur (Subsolid Solution-Behandlung und Mischkristall-Behandlung) ab.
Interkristalline Korrosionsprüfung
Durch mikroskopische Untersuchung wurde festgestellt, dass die Anwesenheit von Martensit die interkristalline Korrosion nicht beeinflusste. Obwohl im verabsolutierten Gefüge eine große Menge an Martensit vorhanden ist, besteht keine Neigung zu interkristalliner Korrosion zusammen mit der Martensitverteilung. Einige Korngrenzen verbreiterten sich vor und nach der Lösungsbehandlung, und die Verteilung der aufgeweiteten Korngrenzen war unabhängig von der Martensitverteilung. Aufgrund der mikroskopischen Untersuchung nach dem Korrosionstest wurde der Biegetest für U-Rohre in verschiedenen Zuständen gemäß Prüfnorm durchgeführt. In den Rohren wurden nach dem Biegen um 180° keine interkristallinen Korrosionsrisse festgestellt.
Temperatur der Lösungsbehandlung
Die Wirkung der Lösungsbehandlung wird durch die niedrige Lösungstemperatur beeinflusst und die Ergebnisse der Mikrostruktur und Härte können nicht erhalten werden. Wenn die Temperatur etwas höher ist, können innerhalb des U-förmigen Segments Defekte wie Konkavität oder Risse auftreten.
Aus dem Versuch ist bekannt, dass bei der Martensitumwandlung von Edelstahl nach der Kaltbearbeitung der Einfluss der Korrosionsbeständigkeit weitaus größer ist als die Beanspruchung. 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 dieses U-förmige Rohrbogensegment mit kleinem Radius sollte eine Mischkristallbehandlung nach der Kaltumformung 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, um Restspannungen zu beseitigen). Bei U-förmigen Wärmetauscherrohren mit großem Krümmungsradius darf der Biegeabschnitt nicht mit Lösung behandelt werden, außer in spannungskorrosionsempfindlichen Umgebungen. Da der Flüssigkeitswiderstand des kleinen Rohrdurchmessers groß ist, ist es unpraktisch, die Struktur zu reinigen und leicht zu blockieren, und der Flüssigkeitswiderstand des Edelstahlrohrs mit großem Durchmesser ist nicht so groß wie der kleine Rohrdurchmesser, leicht zu reinigen, eher für viskose oder schmutzige Flüssigkeit.
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