Obróbka cieplna wymiennika ciepła ze stali nierdzewnej U

Mówiąc o obróbce cieplnej rur ze stali nierdzewnej austenitycznej w kształcie litery U, większość ludzi uważa, że nie jest to konieczne ze względu na uczulenie i wysoką temperaturę obróbki roztworu, łatwo jest spowodować deformację rury. W rzeczywistości obróbka cieplna austenitycznej stali nierdzewnej jest nieunikniona, obróbka cieplna nie może zmienić struktury rur ze stali nierdzewnej, ale może zmienić przetwarzalność.

Na przykład, ze względu na niską zawartość węgla, 304 rura do wymiany ciepła ze stali nierdzewnej jest trudna podczas normalizacji, aby chropowatość powierzchni frezu kształtującego przekładnię spełniała wymagania, zmniejszając żywotność narzędzia. Struktura martenzytu niskowęglowego i kabla żelaznego uzyskana po niepełnym hartowaniu może znacznie poprawić twardość i chropowatość powierzchni, a żywotność rury można również zwiększyć 3 ~ 4 razy. Ponadto część do gięcia rurki do wymiany ciepła w kształcie litery U ma mały promień zgięcia i oczywiste zjawisko utwardzania przez zgniot, konieczna jest obróbka cieplna, a w porównaniu z całym sprzętem do obróbki cieplnej, obróbka cieplna roztworem rur ze stali austenitycznej, pasywacja trawienia jest znacznie prostsze. W artykule przeprowadzono serię badań rur w kształcie litery U o różnych specyfikacjach, promieniach gięcia i warunkach obróbki cieplnej, a także przeanalizowano konieczność obróbki cieplnej rur w kształcie litery U wykonanych z austenitycznej stali nierdzewnej.

 

Materiały eksperymentalne:

304 U-rurka ze stali nierdzewnej

Rozmiar: 19*2mm, promień gięcia: 40, 15, 190, 265, 340mm

Rozmiar: 25*2,5mm Promień gięcia: 40, 115, 190, 265, 340,mm

Obróbka cieplna: nieobrobiona, obróbka roztworem substałym, obróbka roztworem stałym

 

Badanie twardości

Sekcja zginania rury wymiennika ciepła w kształcie litery U bez obróbki cieplnej i obróbki roztworem substałym: wraz ze zmniejszeniem promienia zgięcia wzrasta wartość twardości. Wartość twardości rury wymiennika ciepła po obróbce przesycającej (w porównaniu z twardością przed zginaniem) nie ulega oczywistym zmianom. Wskazuje to, że efekt hartowania przez zgniot stali austenitycznej jest oczywisty, a wraz ze wzrostem odkształcenia wzrasta tendencja do umocnienia przez zgniot.

 

Kontrola mikroskopowa

Dla odcinka zgięcia w kształcie litery U o promieniu gięcia 40 mm: w mikrostrukturze występuje dużo martenzytu i linii poślizgu bez obróbki cieplnej, a równoosiowy kształt austenitu w mikrostrukturze całkowicie zanikł (zbyt dużo martenzytu spowoduje, że stal kruchy). Większość martenzytu w tkance traktowanej roztworem substałym została przekształcona, ale niewielka ilość martenzytu nadal istnieje.

Po przesyceniu ziarna austenitu były równoosiowe i nie stwierdzono obecności martenzytu. Pasma ślizgowe i martenzyt występowały także w nienagrzewanej mikrostrukturze rur w kształcie litery U o promieniu zgięcia R wynoszącym 115, 190, 265 i 340 mm po zgięciu, ale ich zawartość stopniowo malała wraz ze wzrostem promienia zgięcia. Gdy promień gięcia R rury w kształcie litery U jest większy lub równy 265 mm, wpływ na mikrostrukturę przed i po obróbce cieplnej nie jest znaczący. Gdy promień gięcia R jest mniejszy niż 265 mm, w mikrostrukturze nieogrzewanych rur w kształcie litery U występuje martenzyt, a zawartość martenzytu maleje wraz ze wzrostem temperatury obróbki cieplnej (obróbka w roztworze substałym i obróbka w roztworze stałym).

 

Badanie korozji międzykrystalicznej

Badania mikroskopowe wykazały, że obecność martenzytu nie wpływa na korozję międzykrystaliczną. Chociaż w absolutyzowanej mikrostrukturze występuje duża ilość martenzytu, nie ma tendencji do korozji międzykrystalicznej wraz z rozkładem martenzytu. Niektóre granice ziaren uległy poszerzeniu przed i po przesyceniu, a rozkład poszerzonych granic ziaren był niezależny od rozkładu martenzytu. Na podstawie badań mikroskopowych po teście korozyjnej przeprowadzono próbę zginania rur w kształcie litery U w różnych stanach zgodnie z normą badawczą. W rurach po zgięciu o 180° nie stwierdzono pęknięć korozyjnych międzykrystalicznych.

 

Temperatura obróbki roztworu

Na efekt obróbki roztworem ma wpływ niska temperatura roztworu i nie można uzyskać wyników mikrostruktury i twardości. Jeżeli temperatura będzie nieco wyższa, wewnątrz segmentu w kształcie litery U mogą pojawić się defekty w postaci wklęsłości lub pęknięcia.

 

Z doświadczenia wiadomo, że przemiana martenzytyczna stali nierdzewnej po obróbce na zimno wpływa na odporność korozyjną znacznie większą niż naprężenia. Gdy promień gięcia rury w kształcie litery U jest mniejszy niż 115 mm, mikrostruktura rury w kształcie litery U przed i po obróbce roztworem jest znacząco różna. W przypadku tego segmentu zgięcia rury w kształcie litery U o małym promieniu, po formowaniu na zimno należy przeprowadzić obróbkę roztworem stałym. Jeśli nie jest wymagana wyższa odporność na korozję międzykrystaliczną, zaleca się, aby sekcja zginana w kształcie litery U o promieniu gięcia mniejszym lub równym 265 mm została poddana obróbce roztworem (należy pamiętać, aby wyeliminować naprężenia szczątkowe). W przypadku rur do wymiany ciepła w kształcie litery U o dużym promieniu krzywizny, sekcja zginana nie może być poddawana obróbce roztworem, z wyjątkiem środowisk wrażliwych na korozję naprężeniową. Ponieważ opór cieczy o małej średnicy rury jest duży, czyszczenie jest niewygodne i łatwe do zablokowania konstrukcji, a opór cieczy rury ze stali nierdzewnej o dużej średnicy nie jest tak duży jak mała średnica rury, jest łatwy do czyszczenia, częściej stosowany do lepkich lub brudny płyn.

 

Firma WLD może dostarczyć rury do wymiany ciepła ze stali nierdzewnej 304/316 o średnicach od 10 mm do 114 mm i grubości od 0,6 mm do 3,0 mm; Długość można dostosować do rzeczywistych warunków pracy. Jeśli tego potrzebujesz, skontaktuj się z nami już dziś.