ASTM A262 Practice E testida 316 isitish moslamasi trubkasining issiqlik bilan ishlov berishdan so'ng o'rtacha don chegarasi karbid oralig'i qanday bo'ladi?

Sensibilizatsiya zo'ravonligi uchun mikrostruktura parametri

Ishlab chiqarish yoki xizmat ko'rsatishning ba'zi bosqichlarida sezgirlik diapazonidagi haroratlarga (450-850 daraja) ta'sir qilgan 316 ta zanglamaydigan po'latdan yasalgan qoplamali elektr isitish quvurlari uchun donalararo korroziyaga (IGC) sezuvchanlik darajasi don chegarasi karbidlarining mavjudligi yoki yo'qligining oddiy funktsiyasi emas. Asosiy mikrostruktura parametri don chegaralaridagi xrom karbid zarralarining oʻrtacha masofasi-dir. Karbid zarralari bir-biriga etarlicha yaqin bo'lganda (taxminan 0,5 - 1,0 mkm dan kam bo'lgan masofa) qo'shni zarralar atrofidagi xrom kamaygan zonalar oksidlovchi kislotalarda tez hujumga uchragan doimiy past xrom yo'lini hosil qilish uchun bir-biriga yopishadi (ASTM A262 Amaliyot E, mis-mis sulfat-sulfat sinovi). Agar karbid zarralari keng tarqalgan bo'lsa (oraliqlar > 1-2 m), kamayish zonalari bir-biriga yopishmaydi va don chegaralari donalararo hujumga chidamli. Ushbu maqola an'anaviy 24 soatlik E Amaliyot testida o'rtacha karbid oralig'i, sezgirlik darajasi va IGC tezligi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqlaydi.

Yo'qotilgan zonalarning bir-birining ustiga chiqishi mexanizmi

316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan don chegaralarida xrom karbidining cho'kishi zarrachaning har bir tomonida ~50-200 nm xrom kamaygan zonani hosil qiladi. Yog'ingarchilik harorati va vaqtiga qarab, xromning kamayishi darajasi o'rganiladi (ko'pincha xromning minimal konsentratsiyasi 8-12% ga nisbatan 17-19%). Ikki qo'shni karbid orasidagi masofa ikkita qo'shni tükenme zonalari kengligi yig'indisidan kichikroq bo'lsa, intergranulyar korroziya juda muhimdir. Bunday sharoitda kamayish zonalari bir-birining ustiga chiqadi va don chegarasi boʻylab past{11}}xrom moddasining uzluksiz izi hosil boʻladi. Kuchli oksidlanish va xrom yetishmasligi zonasida-mis-mis sulfat-sulfat kislota eritmasi (E Amaliyot) bir-biriga yopishadi va tezda korroziyaga uchraydi, bu esa don tushishiga va namunaning egilishida yakuniy nosozlikka olib keladi. Taxminan 1-2 mkm dan katta karbid oralig'i uchun kamaygan zonalar ajratiladi va doimiy past xromli yo'nalish mavjud emas.

Karbid oralig'i va amaliyot E natijalari o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlik

Quyidagi chegaralar 316 trubkaning (1,5 mm devor, 0,06% C) 650 darajada (eng tez karbid yog'ingarchilik harorati) har xil vaqt oralig'ida boshqariladigan sensibilizatsiyasi va transmissiya elektron mikroskopiyasi va ASTM A262 Practice sinovi orqali o'rtacha karbid oralig'ini o'lchash orqali o'rnatildi.

650 daraja sezgirlik vaqti (soat) Dona chegarasi oʻrtacha karbid oraligʻi (mkm) Taxminiy tugatilgan zonaning oʻzaro kelishish ulushi (%) Amaliyot E Natijasi (24-soat qaynatish Cu-CuSO4-H2SO4) Donalararo hujum chuqurligi, mkm Oksidlanishda xizmat koʻrsatish uchun tavsiya etiladi
0 (tavlangan, karbidlar yo'q)<5 Yes 0.1 5-10 0% Pass <10 Yes 0.5 2-4 0-20% Pass (slight etching) 10-20 Acceptable
1 1-2 20-50% Marginal (egilishdagi yoriqlar) 20-40 Tavsiya etilmaydi
2 0.8-1.2 50-80% Muvaffaqiyatsiz (jiddiy yoriqlar) 80-150 Muvaffaqiyatsiz (yoriqlar aniq) 40-80 Yoʻq 5 0.4-0.8 80-100%
10 0.2-0.5 100% (continuous) Fail (grain dropping) 150-250 No 24 0.1-0.3 100% (continuous) Fail (severe grain dropping) >250 raqami
Uglerod tarkibining kritik karbid oralig'iga ta'siri

316 dagi uglerod miqdori cho'kishi mumkin bo'lgan jami karbidni va shuning uchun ma'lum bir sensibilizatsiya jarayoni uchun erishish mumkin bo'lgan eng past karbid oralig'ini aniqlaydi.

Carbon Content (wt%) Minimum Carbide Spacing after Complete Sensitisation (µm) Practice E Result at Minimum SpacingMaximum Allowable Service Temperature To Avoid Sensitisation >0,020 (past)2-3 Pass 450 daraja 0,020-0,030 (316L) 1,5-2,5 Pass (marginal) 425 daraja 0.030-0.040 1.0-1.8 Chegara 400 daraja 0.040-0.050 0.8-1.2 Muvaffaqiyatsiz 375 daraja 0.050-0.060 0.5-0.8 Muvaffaqiyatsiz 350 daraja- 0,06 (standart) 0,06 0,3-0,6 muvaffaqiyatsiz 325 daraja
Isitgich ishlab chiqarishda sensibilizatsiyani amalda oldini olish

Payvandlanadigan yoki xizmat paytida sezgirlik haroratiga duchor bo'lishi mumkin bo'lgan 316 ta o'ralgan isitgichlarda karbid oralig'i 1-2 mkm asosiy chegaradan past bo'lmasligi uchun quyidagi mezonlarga rioya qilish tavsiya etiladi:

Ishlab chiqarish yoki xizmat ko'rsatish shartiMaksimal harorat ta'siri (daraja) Haroratdagi maksimal vaqt Tavsiya etilgan uglerod tarkibiTa'sir qilishdan keyingi sinov talabi
Payvandlash (bir martalik, to'ldiruvchisiz) tez soviydi, maksimal 1200-1400 soniya (HAZ tez soviydi)Har qanday (nozik bo'lsa HAZ sezgir bo'lmasa)Yupqa devor uchun yo'q (<2mm)
Payvandlash (qalin qism, ko'p{0}}o'tish) 450-850 (jami) 316L Min. (C<0.03%)Practice E Weld coupon
Payvand chokidan keyingi-issiqlik bilan ishlov berish (stressni yumshatish) 400-450 daraja 1-2 soat 316L (barchasi)Yo'q (aniqlash chegarasidan past)
Service temperature excursion 450-550°C >10 soat jami 316L 5 yildan keyin E amaliyoti kerak
Lehimlash yoki lehimlash 500-700 daraja daqiqadan soatgacha 316L yoki barqarorlashtirilgan (321/347) E Amaliyot kerak
ASTM A262 Qabul qilish uchun E sifat testi amaliyoti

ASTM A262 Practice E testi ishlab chiqarish jarayonida sezgir bo'lishi mumkin bo'lgan 316 ta qobiqni ko'rsatgan xaridorlar uchun IGC qarshiligining yakuniy kafolatini beradi. Sinov jarayoni quyidagilarni o'z ichiga olishi kerak:

mis{1}}mis sulfat-sulfat kislotasi eritmasida 24 soat qaynatiladi (ASTM A262, protsedura E)

Namuna namuna qalinligiga teng diametrli mandrel ustida 180 daraja egilgan.

10x kattalashtirishda egilgan sirtdagi yoriqlarni ko'rish

Qabul qilish mezonlari: Agar bükmeden keyin hech qanday yoriqlar kuzatilmasa, bu "o'tish" (sensibilizatsiyalanmagan). Har qanday yoriqlar (har qanday uzunlikdagi) ko'rinsa, "muvaffaqiyatsizlik" (sezgirlangan) qayd etiladi. Sinov karbid oraliqlari < ~1-2 mikronga sezgir.

Sensibilizatsiya natijasida kelib chiqqan IGClarning dala identifikatsiyasi

Oksidlovchi kislota bilan ishlashda (masalan, nitrat kislota, tuzlash eritmalari) yoki oksidlovchi komponentli xloridli muhitda ishlamay qolgan 316 isitgichda sensibilizatsiya natijasida hosil bo'lgan zarralararo korroziya don chegaralari bo'ylab yoriqlar tarmog'i sifatida namoyon bo'ladi, uni past kattalashtirishda (50{4}}100 va 100 va 50 va 100 dan ortiq kesishgan) ko'rish mumkin. Yoriqlar oldingi ostenit donalarini ko'rsatuvchi "skelet" naqshiga ega bo'lishi mumkin. Sensibilizatsiya ASTM A262 E amaliyoti tomonidan ishlamay qolgan isitgichdan olingan namunada tasdiqlanadi. Skanerli elektron mikroskop yordamida metallografik jihatdan aniqlangan masofa 0,5-1,0 mkm dan kichik bo'ladi. Bunday nosozliklarga javob 316L dan foydalanish yoki payvandlashdan keyingi eritmani tavlashni talab qilishdir.

Xulosa: Karbid oralig'i spetsifikatsiyasini sezgirlik bilan nazorat qilish

ASTM A262 Practice E ga asoslangan 316 zanglamaydigan po'latdan qoplamali isitgichlar uchun intergranulyar korroziya darajasi sezgirlik haroratidan keyin don chegarasi karbidining o'rtacha oralig'iga asoslanadi. Karbid oralig'i 1-2 mkm dan kam bo'lsa, xrom-bo'lgan zonalar bir-birining ustiga chiqib, tez korroziyaga uchragan va E Amaliyot sinovidan o'tmaydigan doimiy past xromli yo'nalish hosil qiladi. Payvandlash yoki xizmat ko'rsatish harorati 450-850 daraja oralig'ida bo'lgan ilovalar uchun 316 g'ilofni ko'rsatadigan muhandislar 316 L (uglerod) ta'minlashi kerak.<0.03%) to ensure that the carbide spacing will be above the critical threshold. After minimum sensitisation (1-2 hours at 650°C) carbide spacing for standard 316 (0.06-0.08% C) is less than 1 µm which results in sensitisation and IGC susceptibility. The framework offered herein, which correlates the average carbide spacing with quantitative Practice E results, allows purchasers to define combinations of material and heat treatment that will not allow overlapping depletion zones, and will retain intergranular corrosion resistance.