I trattamenti termici dello scambiatore di calore in acciaio inossidabile U

Quando si parla del trattamento termico dei tubi in acciaio inossidabile austenitico a forma di U, la maggior parte delle persone pensa che non sia necessario a causa della sensibilizzazione e dell'elevata temperatura di trattamento della soluzione, è facile causare la deformazione del tubo. In effetti, il trattamento termico dell'acciaio inossidabile austenitico è inevitabile, il trattamento termico non può modificare la struttura dei tubi in acciaio inossidabile, ma può modificare la lavorabilità.

Ad esempio, a causa del basso contenuto di carbonio, 304 il tubo di scambio termico in acciaio inossidabile è difficile durante la normalizzazione per rendere la rugosità superficiale della fresa per la formatura degli ingranaggi per soddisfare i requisiti, ridurre la durata dell'utensile. La struttura del cavo di ferro e martensite a basso tenore di carbonio ottenuta dopo una tempra incompleta può migliorare notevolmente la durezza e la rugosità superficiale e anche la durata del tubo può essere aumentata di 3 ~ 4 volte. Inoltre, la parte di piegatura del tubo di scambio termico a forma di U ha un raggio di curvatura ridotto e un evidente fenomeno di incrudimento, è necessario un trattamento termico e, rispetto all'intera attrezzatura per il trattamento termico, il trattamento termico della soluzione di tubi in acciaio inossidabile austenitico, la passivazione del decapaggio è molto più semplice. In questo lavoro sono state eseguite una serie di prove su tubi a forma di U con diverse specifiche, raggio di curvatura e condizioni di trattamento termico, ed è stata analizzata la necessità di un trattamento termico per tubi a forma di U in acciaio inossidabile austenitico.

 

Materiali sperimentali:

304 tubo a U in acciaio inossidabile

Dimensioni: 19*2 mm, raggio di curvatura: 40, 15, 190, 265, 340 mm

Dimensioni: 25*2.5mm Raggio di curvatura: 40, 115, 190, 265, 340,mm

Trattamento termico: non trattato, trattamento in soluzione subsolida, trattamento in soluzione solida

 

Test di durezza

La sezione di curvatura del tubo di scambio termico ad U senza trattamento termico e trattamento in soluzione subsolida: al diminuire del raggio di curvatura, il valore della durezza aumenta. Il valore di durezza del tubo di scambio termico dopo il trattamento in soluzione (rispetto a quello prima della piegatura) non ha variazioni evidenti. Ciò indica che l'effetto di incrudimento dell'acciaio inossidabile austenitico è evidente e, con l'aumento della deformazione, aumenta la tendenza all'incrudimento.

 

Ispezione microscopica

Per la sezione di curvatura a U con un raggio di curvatura di 40 mm: ci sono molte martensite e linee di scorrimento nella microstruttura senza trattamento termico e la forma equiassiale dell'austenite nella microstruttura è completamente scomparsa (troppa martensite renderà l'acciaio fragile). La maggior parte della martensite nel tessuto trattato con la soluzione subsolida è stata trasformata, ma esiste ancora una piccola quantità di martensite.

Dopo il trattamento in soluzione, i grani di austenite sono stati equiassizzati e non è stata trovata alcuna martensite. Le fasce di scorrimento e la martensite esistevano anche nella microstruttura non riscaldata di tubi a forma di U con raggio di curvatura R di 115, 190, 265 e 340 mm dopo la curvatura, ma il contenuto è diminuito gradualmente con l'aumento del raggio di curvatura. Quando il raggio di curvatura R del tubo a forma di U è maggiore o uguale a 265 mm, l'effetto sulla microstruttura prima e dopo il trattamento termico non è significativo. Quando il raggio di curvatura R è inferiore a 265 mm, è presente martensite nella microstruttura dei tubi a forma di U non riscaldati e il contenuto di martensite diminuisce con l'aumento della temperatura del trattamento termico (trattamento in soluzione subsolida e trattamento in soluzione solida).

 

Test di corrosione intergranulare

Dall'esame microscopico, è stato riscontrato che la presenza di martensite non ha influenzato la corrosione intergranulare. Sebbene ci sia una grande quantità di martensite nella microstruttura assolutizzata, non c'è tendenza alla corrosione intergranulare insieme alla distribuzione della martensite. Alcuni bordi dei grani si sono allargati prima e dopo il trattamento in soluzione e la distribuzione dei bordi dei grani allargata era indipendente dalla distribuzione della martensite. Sulla base dell'esame microscopico dopo il test di corrosione, è stata eseguita la prova di flessione per tubi a forma di U in vari stati secondo lo standard di prova. Non sono state riscontrate crepe di corrosione intergranulare nei tubi dopo la piegatura di 180°.

 

Temperatura di trattamento della soluzione

L'effetto del trattamento della soluzione è influenzato dalla bassa temperatura della soluzione e non è possibile ottenere i risultati di microstruttura e durezza. Se la temperatura è leggermente superiore, all'interno del segmento a forma di U possono apparire difetti come concavità o fessura.

 

Dall'esperimento, è noto che la trasformazione della martensite dell'acciaio inossidabile dopo la lavorazione a freddo, l'influenza della resistenza alla corrosione è di gran lunga maggiore dello stress. Quando il raggio di curvatura del tubo a forma di U è inferiore a 115 mm, la microstruttura del tubo a forma di U prima e dopo il trattamento con la soluzione è significativamente diversa. Per questo segmento di curvatura del tubo a forma di U di piccolo raggio, il trattamento con soluzione solida deve essere eseguito dopo la formatura a freddo. Se non è richiesta una maggiore resistenza alla corrosione intergranulare, si consiglia di trattare la sezione di piegatura a forma di U con un raggio di curvatura inferiore o uguale a 265 mm con un trattamento di soluzione (nota per eliminare lo stress residuo). Per i tubi di scambio termico a U con curvatura a grande raggio, la sezione di piegatura non può essere trattata con soluzione, ad eccezione di ambienti sensibili alla corrosione da sforzo. Poiché la resistenza del fluido del diametro del tubo piccolo è grande, è scomodo da pulire e facile da bloccare la struttura e la resistenza del fluido del tubo in acciaio inossidabile di grande diametro non è grande come il diametro del tubo piccolo, facile da pulire, più usata per viscosi o fluido sporco.

 

WLD Company è in grado di fornire tubi di scambio termico in acciaio inossidabile 304/316 da 10 mm a 114 mm, con uno spessore da 0.6 mm a 3.0 mm; La lunghezza può essere personalizzata in base alle condizioni di lavoro effettive. Se ne hai bisogno, contattaci oggi.