Os tratamentos térmicos do trocador de calor de aço inoxidável U

Ao falar sobre o tratamento térmico de tubos de aço inoxidável austeníticos em forma de U, a maioria das pessoas pensa que não é necessário devido à sensibilização e à alta temperatura de tratamento da solução, é fácil causar deformação do tubo. Na verdade, o tratamento térmico do aço inoxidável austenítico é inevitável, o tratamento térmico não pode alterar a estrutura dos tubos de aço inoxidável, mas pode alterar a processabilidade.

Por exemplo, devido ao baixo teor de carbono, 304 o tubo de troca de calor de aço inoxidável é difícil ao normalizar para fazer com que a rugosidade da superfície do cortador de modelagem de engrenagem atenda aos requisitos e reduza a vida útil da ferramenta. A martensita de baixo carbono e a estrutura do cabo de ferro obtida após a têmpera incompleta podem melhorar muito a dureza e a rugosidade da superfície, e a vida útil do tubo também pode ser aumentada em 3 a 4 vezes. Além disso, a parte de dobra do tubo de troca de calor em forma de u tem um pequeno raio de curvatura e um fenômeno óbvio de endurecimento por trabalho, o tratamento térmico é necessário e, em comparação com todo o equipamento para tratamento térmico, tratamento térmico de solução de tubo de aço inoxidável austenítico, passivação de decapagem é muito mais simples. Neste artigo, uma série de testes foram realizados em tubos em forma de U com diferentes especificações, raios de curvatura e condições de tratamento térmico, e foi analisada a necessidade de tratamento térmico para tubos em forma de U feitos de aço inoxidável austenítico.

 

Materiais experimentais:

304 tubo em U de aço inoxidável

Tamanho: 19*2mm, raio de curvatura: 40, 15, 190, 265, 340mm

Tamanho: 25*2,5mm Raio de curvatura: 40, 115, 190, 265, 340,mm

Tratamento térmico: não tratado, tratamento com solução subsólida, tratamento com solução sólida

 

Teste de dureza

A seção de curvatura do tubo de troca de calor em forma de u sem tratamento térmico e tratamento com solução subsólida: com a diminuição do raio de curvatura, o valor da dureza aumenta. O valor da dureza do tubo de troca de calor após o tratamento da solução (em comparação com aquele antes da dobra) não apresenta alterações óbvias. Isso indica que o efeito de endurecimento do aço inoxidável austenítico é óbvio e, com o aumento da deformação, a tendência de endurecimento aumenta.

 

Inspeção microscópica

Para a seção de curvatura em forma de U com raio de curvatura de 40 mm: há muita martensita e linhas de deslizamento na microestrutura sem tratamento térmico, e a forma equiaxial da austenita na microestrutura desapareceu completamente (muita martensita tornará o aço frágil). A maior parte da martensita no tecido tratado com solução subsólida foi transformada, mas ainda existe uma pequena quantidade de martensita.

Após o tratamento da solução, os grãos de austenita ficaram equiaxiais e nenhuma martensita foi encontrada. As bandas de deslizamento e a martensita também existiam na microestrutura não aquecida de tubos em forma de U com raio de curvatura R de 115, 190, 265 e 340 mm após a curvatura, mas o conteúdo diminuiu gradualmente com o aumento do raio de curvatura. Quando o raio de curvatura R do tubo em forma de U é maior ou igual a 265 mm, o efeito na microestrutura antes e depois do tratamento térmico não é significativo. Quando o raio de curvatura R é inferior a 265 mm, há martensita na microestrutura dos tubos em forma de U não aquecidos, e o teor de martensita diminui com o aumento da temperatura do tratamento térmico (tratamento com solução subsólida e tratamento com solução sólida).

 

Teste de corrosão intergranular

Por exame microscópico, constatou-se que a presença de martensita não afetou a corrosão intergranular. Embora exista uma grande quantidade de martensita na microestrutura absoluta, não há tendência de corrosão intergranular junto com a distribuição da martensita. Alguns limites de grãos se alargaram antes e depois do tratamento da solução, e a distribuição dos limites de grãos ampliados foi independente da distribuição da martensita. Com base no exame microscópico após o teste de corrosão, o teste de flexão foi realizado para tubos em forma de U em vários estados, de acordo com o padrão de teste. Não foram encontradas fissuras de corrosão intergranulares nos tubos após flexão de 180°.

 

Temperatura de tratamento da solução

O efeito do tratamento da solução é afetado pela baixa temperatura da solução e os resultados de microestrutura e dureza não podem ser obtidos. Se a temperatura for um pouco mais alta, podem aparecer defeitos como côncavos ou rachaduras dentro do segmento em forma de U.

 

A partir do experimento, sabe-se que na transformação martensita do aço inoxidável após o processamento a frio, a influência da resistência à corrosão é muito maior do que a tensão. Quando o raio de curvatura do tubo em forma de U é inferior a 115 mm, a microestrutura do tubo em forma de U antes e depois do tratamento da solução é significativamente diferente. Para este segmento de curvatura de tubo em forma de U de raio pequeno, o tratamento com solução sólida deve ser realizado após a conformação a frio. Se não houver necessidade de maior resistência à corrosão intergranular, recomenda-se que a seção de flexão em forma de U com raio de curvatura menor ou igual a 265 mm seja tratada com tratamento de solução (nota para eliminar tensões residuais). Para tubos de troca de calor em forma de U com grande raio de curvatura, a seção de flexão não pode ser tratada com solução, exceto em ambientes sensíveis à corrosão sob tensão. Como a resistência a fluidos de tubo de pequeno diâmetro é grande, é inconveniente limpar e fácil de bloquear a estrutura, e a resistência a fluidos de tubo de aço inoxidável de grande diâmetro não é tão grande quanto o diâmetro de tubo pequeno, fácil de limpar, mais usado para viscoso ou fluido sujo.

 

A WLD Company pode fornecer tubos de troca de calor de aço inoxidável 304/316 de 10 mm a 114 mm, com espessura de 0,6 mm a 3,0 mm; O comprimento pode ser personalizado de acordo com suas condições reais de trabalho. Se você precisar, entre em contato conosco hoje.