Los tratamientos térmicos del intercambiador de calor de acero inoxidable U.

Cuando se habla del tratamiento térmico de tubos de acero inoxidable austenítico en forma de U, la mayoría de la gente piensa que no es necesario debido a la sensibilización y la alta temperatura del tratamiento de la solución, es fácil causar deformación de la tubería. De hecho, el tratamiento térmico del acero inoxidable austenítico es inevitable; el tratamiento térmico no puede cambiar la estructura de los tubos de acero inoxidable, pero puede cambiar la procesabilidad.

Por ejemplo, debido al bajo contenido de carbono, 304 El tubo de intercambio de calor de acero inoxidable es difícil cuando se normaliza para hacer que la rugosidad de la superficie del cortador formador de engranajes cumpla con los requisitos y reduzca la vida útil de la herramienta. La estructura de cable de hierro y martensita con bajo contenido de carbono obtenida después de un enfriamiento incompleto puede mejorar en gran medida la dureza y la rugosidad de la superficie, y la vida útil de la tubería también se puede aumentar de 3 a 4 veces. Además, la parte de flexión del tubo de intercambio de calor en forma de U tiene un radio de curvatura pequeño y un fenómeno evidente de endurecimiento por trabajo, el tratamiento térmico es necesario y, en comparación con todo el equipo para el tratamiento térmico, el tratamiento térmico con solución de tubos de acero inoxidable austenítico y la pasivación por decapado son mucho más más simple. En este artículo se han realizado una serie de ensayos en tubos en forma de U con diferentes especificaciones, radio de curvatura y condiciones de tratamiento térmico, y se ha analizado la necesidad de tratamiento térmico para tubos en forma de U fabricados en acero inoxidable austenítico.

 

Materiales experimentales:

304 tubo en U de acero inoxidable

Tamaño: 19*2 mm, radio de curvatura: 40, 15, 190, 265, 340 mm

Tamaño: 25*2,5 mm Radio de curvatura: 40, 115, 190, 265, 340 mm

Tratamiento térmico: sin tratar, tratamiento con solución subsólida, tratamiento con solución sólida

 

Pruebas de dureza

La sección de curvatura del tubo de intercambio de calor en forma de U sin tratamiento térmico ni tratamiento con solución subsólida: con la disminución del radio de curvatura, el valor de dureza aumenta. El valor de dureza del tubo de intercambio de calor después del tratamiento con solución (en comparación con el valor antes de doblarse) no tiene cambios obvios. Esto indica que el efecto de endurecimiento por trabajo del acero inoxidable austenítico es obvio y, con el aumento de la deformación, aumenta la tendencia al endurecimiento por trabajo.

 

Inspección microscópica

Para la sección curvada en forma de U con un radio de curvatura de 40 mm: hay mucha martensita y líneas de deslizamiento en la microestructura sin tratamiento térmico, y la forma equiaxial de austenita en la microestructura ha desaparecido por completo (demasiada martensita hará que el acero frágil). La mayor parte de la martensita en el tejido tratado con solución subsólida se ha transformado, pero todavía existe una pequeña cantidad de martensita.

Después del tratamiento con solución, los granos de austenita se equiaxificaron y no se encontró martensita. Las bandas deslizantes y la martensita también existían en la microestructura no calentada de tubos en forma de U con radio de curvatura R de 115, 190, 265 y 340 mm después de la curvatura, pero el contenido disminuyó gradualmente con el aumento del radio de curvatura. Cuando el radio de curvatura R del tubo en forma de U es mayor o igual a 265 mm, el efecto sobre la microestructura antes y después del tratamiento térmico no es significativo. Cuando el radio de curvatura R es inferior a 265 mm, hay martensita en la microestructura de los tubos en forma de U sin calentar, y el contenido de martensita disminuye con el aumento de la temperatura del tratamiento térmico (tratamiento de solución subsólida y tratamiento de solución sólida).

 

Prueba de corrosión intergranular

Mediante examen microscópico se encontró que la presencia de martensita no afectó la corrosión intergranular. Aunque hay una gran cantidad de martensita en la microestructura absolutizada, no hay tendencia a la corrosión intergranular junto con la distribución de la martensita. Algunos límites de grano se ampliaron antes y después del tratamiento con solución, y la distribución de los límites de grano ampliados fue independiente de la distribución de martensita. Sobre la base del examen microscópico después de la prueba de corrosión, se llevó a cabo la prueba de flexión para tubos en forma de U en varios estados de acuerdo con la norma de prueba. No se encontraron grietas de corrosión intergranular en los tubos después de doblarlos 180°.

 

Temperatura de tratamiento de la solución

El efecto del tratamiento con solución se ve afectado por la baja temperatura de la solución y no se pueden obtener los resultados de microestructura y dureza. Si la temperatura es ligeramente más alta, pueden aparecer defectos como cóncavos o grietas dentro del segmento en forma de U.

 

Del experimento se sabe que en la transformación de martensita del acero inoxidable después del procesamiento en frío, la influencia de la resistencia a la corrosión es mucho mayor que la tensión. Cuando el radio de curvatura del tubo en forma de U es inferior a 115 mm, la microestructura del tubo en forma de U antes y después del tratamiento con solución es significativamente diferente. Para este segmento de curvatura de tubo en forma de U de radio pequeño, se debe realizar un tratamiento con solución sólida después del conformado en frío. Si no se requiere una mayor resistencia a la corrosión intergranular, se recomienda que la sección de flexión en forma de U con un radio de flexión menor o igual a 265 mm se trate con un tratamiento de solución (nota para eliminar la tensión residual). Para tubos de intercambio de calor en forma de U con radio de curvatura grande, la sección de flexión no se puede tratar con solución, excepto en entornos sensibles a la corrosión bajo tensión. Debido a que la resistencia al fluido de la tubería de diámetro pequeño es grande, es inconveniente de limpiar y fácil de bloquear la estructura, y la resistencia al fluido de la tubería de acero inoxidable de gran diámetro no es tan grande como la de la tubería de diámetro pequeño, es fácil de limpiar y se usa más para viscosos o fluido sucio.

 

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