Faktor wektu operasi winates
Aplikasi umum sing mbutuhake bahan dupleks supaya katon ing kahanan suhu dhuwur yaiku prau tekanan, bilah kipas / impeller utawa scrubber gas buang.Keperluan kanggo sifat materi bisa beda-beda saka kekuatan mekanik sing dhuwur nganti tahan korosi.
Dekomposisi spinodal
Dekomposisi spinodal (uga dijenengi demixing utawa historis minangka 475 °C-embrittlement) minangka jinis pemisahan fase ing fase feritik, sing dumadi ing suhu watara 475 °C.Efek sing paling jelas yaiku owah-owahan ing struktur mikro, nyebabake pembentukan fase α', sing nyebabake embrittlement materi.Iki, ing siji, mbatesi kinerja prodhuk final.
Gambar 1 nuduhake diagram transisi wektu suhu (TTT) kanggo bahan dupleks sing diteliti, kanthi dekomposisi spinodal dituduhake ing wilayah 475 °C.Perlu dicathet yen diagram TTT iki nuduhake penurunan ketangguhan kanthi 50% sing diukur kanthi uji ketangguhan impact ing spesimen Charpy-V, sing biasane ditampa minangka nuduhake embrittlement.Ing sawetara aplikasi, nyuda kateguhan sing luwih gedhe bisa ditrima, sing bisa ngganti wujud diagram TTT.Mulane, kaputusan kanggo nyetel OT maksimum tartamtu gumantung apa sing dianggep minangka tingkat ditrima saka embrittlement IE abang kateguhan kanggo produk final.Sampeyan kudu kasebut sing historis TTT-grafik uga diprodhuksi nggunakake batesan pesawat, kayata 27J.
Tingkat alloyed sing luwih dhuwur
Figure 1 nuduhake yen nambah unsur alloying saka kelas LDX 2101 menyang kelas SDX 2507 ndadékaké kanggo tingkat bosok luwih cepet, déné duplex ramping nuduhake wiwitan telat saka dekomposisi.Dampak saka unsur paduan kayata kromium (Cr) lan nikel (Ni) ing dekomposisi spinodal lan embrittlement wis dituduhake dening penyelidikan sadurunge.5-8 Efek iki luwih digambarake ing Gambar 2. Iki nuduhake yen dekomposisi spinodal mundhak nalika suhu tambah saka 300 nganti 350 °C lan luwih cepet kanggo SDX 2507 kelas paduan sing luwih dhuwur tinimbang DX 2205 sing kurang paduan.
Pangerten iki bisa dadi penting kanggo mbantu para pelanggan mutusake OT maksimal sing cocog kanggo kelas lan aplikasi sing dipilih.
Nemtokake suhu maksimum
Kaya kasebut sadurunge, OT maksimum kanggo materi duplex bisa disetel miturut gulung ditrima ing kateguhan impact.Biasane, OT sing cocog karo nilai 50% pengurangan kekerasan diadopsi.
OT gumantung ing suhu & wektu
Slope ing buntut kurva ing diagram TTT ing Figure 1 nduduhake yen dekomposisi spinodal ora kedadeyan mung ing siji suhu ambang lan mandheg ing ngisor level kasebut.Nanging, iki minangka proses konstan nalika bahan dupleks katon ing suhu operasi ing ngisor 475 °C.Nanging uga cetha, amarga tingkat difusi sing luwih murah, suhu sing luwih murah tegese dekomposisi bakal diwiwiti mengko lan luwih alon.Mula, nggunakake bahan dupleks ing suhu sing luwih murah bisa uga ora nyebabake masalah nganti pirang-pirang taun utawa malah puluhan taun.Nanging saiki ana cenderung nyetel OT maksimal tanpa nimbang wektu cahya.Pitakonan utama yaiku apa kombinasi suhu-wektu sing kudu digunakake kanggo mutusake yen aman nggunakake materi utawa ora?Herzman et al.10 ngringkes dilema iki kanthi becik: "…Panggunaan banjur bakal diwatesi ing suhu ing ngendi kinetika demixing sithik banget sing ora bakal kedadeyan sajrone umur teknis produk sing dirancang...".
Dampak saka welding
Umume aplikasi nggunakake welding kanggo nggabungake komponen.Dikenal manawa struktur mikro las lan kimia beda-beda saka bahan dasar 3 .Gumantung ing materi pangisi, teknik welding lan paramèter welding, microstructure welds biasane beda karo materi akeh.Struktur mikro biasane luwih kasar, lan iki uga kalebu zona kena pengaruh panas suhu dhuwur (HTHAZ), sing nyebabake dekomposisi spinodal ing weldments.Variasi struktur mikro antarane akeh lan weldments minangka topik sing dideleng ing kene.
Ringkesan faktor watesan
Bagean sadurunge ndadékaké kesimpulan ing ngisor iki:
- Kabeh materi duplex tundhuk
kanggo dekomposisi spinodal ing suhu watara 475 °C. - Gumantung saka isi paduan, tingkat dekomposisi sing luwih cepet utawa luwih alon dikarepake.Konten Cr lan Ni sing luwih dhuwur ndadekake demixing luwih cepet.
- Kanggo nyetel suhu operasi maksimum:
- Kombinasi wektu operasi lan suhu kudu dianggep.
– Tingkat ketangguhan sing bisa ditrima, yaiku, tingkat kateguhan pungkasan sing dikarepake kudu disetel - Nalika komponen microstructural tambahan, kayata welds, ngenalaken, OT maksimum ditemtokake dening bagean weakest.
Standar global
Sawetara standar Eropa lan Amerika dideleng kanggo proyek iki.Dheweke fokus ing aplikasi ing prau tekanan lan komponen pipa.Umumé, bedo babagan OT maksimum sing disaranake ing antarane standar sing dideleng bisa dipérang dadi sudut pandang Eropa lan Amerika.
Standar spesifikasi material Eropa kanggo baja tahan karat (contone EN 10028-7, EN 10217-7) nuduhake OT maksimal 250 °C amarga sifat materi mung kasedhiya nganti suhu iki.Kajaba iku, standar desain Eropa kanggo prau tekanan lan pipa (EN 13445 lan EN 13480, masing-masing) ora menehi informasi luwih lengkap babagan OT maksimal saka apa sing diwenehake ing standar materi.
Ing kontras, spesifikasi bahan Amerika (contone ASME SA-240 saka ASME bagean II-A) ora nuduhake data suhu munggah pangkat.Data iki tinimbang kasedhiya ing ASME bagean II-D, 'Properties', kang ndhukung kode construction umum kanggo prau meksa, ASME bagean VIII-1 lan VIII-2 (sing terakhir nawakake rute desain luwih maju).Ing ASME II-D, OT maksimum kasebut kanthi tegas minangka 316 °C kanggo umume paduan dupleks.
Kanggo aplikasi pipa meksa, aturan desain lan sifat materi diwenehi ing ASME B31.3.Ing kode iki, data mekanik diwenehake kanggo wesi duplex nganti 316 ° C tanpa pernyataan sing jelas babagan OT maksimum.Nanging, sampeyan bisa interpretasi informasi kanggo tundhuk karo apa sing ditulis ing ASME II-D, lan kanthi mangkono, OT maksimum kanggo standar Amérika ing paling kasus 316 °C.
Saliyane informasi OT maksimal, standar Amerika lan Eropa nuduhake ana risiko ngalami embrittlement ing suhu sing luwih dhuwur (> 250 °C) ing wektu cahya sing luwih suwe, sing banjur kudu dianggep ing fase desain lan layanan.
Kanggo welds, paling standar ora nggawe statement tenan ing impact saka dekomposisi spinodal.Nanging, sawetara standar (contone ASME VIII-1, Tabel UHA 32-4) nuduhake kamungkinan kanggo nindakake perawatan panas post-las tartamtu.Iki ora dibutuhake utawa dilarang, nanging nalika nindakake, kudu ditindakake miturut paramèter sing wis disetel ing standar kasebut.
Apa industri ngandika
Informasi sing diprodhuksi dening sawetara manufaktur baja tahan karat duplex liyane dideleng kanggo ndeleng apa sing dikomunikasikake babagan kisaran suhu kanggo gelar.2205 diwatesi ing 315 °C dening ATI, nanging Acerinox nyetel OT kanggo kelas padha mung 250 °C.Iki minangka watesan OT ndhuwur lan ngisor kanggo kelas 2205, nalika ing antarane OT liyane dikomunikasikake dening Aperam (300 °C), Sandvik (280 °C) lan ArcelorMittal (280 °C).Iki nuduhake nyebarake OT maksimal sing disaranake mung kanggo kelas siji sing bakal nduweni sifat sing bisa dibandhingake saka pabrikan menyang pabrikan.
Alesan latar mburi kenapa pabrikan wis nyetel OT tartamtu ora mesthi dicethakaké.Ing sawetara kasus, iki adhedhasar siji standar tartamtu.Standar sing beda nyedhiyakake OT sing beda, mula panyebaran nilai kasebut.Kesimpulan logis yaiku perusahaan Amerika nyetel nilai sing luwih dhuwur amarga pernyataan ing standar ASME, dene perusahaan Eropa nyetel nilai sing luwih murah amarga standar EN.
Apa sing dibutuhake pelanggan?
Gumantung ing aplikasi pungkasan, macem-macem beban lan eksposur saka bahan samesthine.Ing proyek iki, embrittlement amarga dekomposisi spinodal paling disenengi amarga bisa ditrapake kanggo pembuluh tekanan.
Nanging, ana macem-macem aplikasi sing mbukak kelas duplex mung kanggo beban mekanik medium, kayata scrubber11–15.Panyuwunan liyane ana gandhengane karo bilah kipas lan impeller, sing kena pengaruh kesel.Literatur nuduhake yen dekomposisi spinodal tumindak kanthi beda nalika beban kelelahan ditrapake15.Ing tahap iki, dadi cetha yen OT maksimum aplikasi kasebut ora bisa disetel kanthi cara sing padha karo prau tekanan.
Panjaluk kelas liyane mung kanggo aplikasi sing gegandhengan karo karat, kayata scrubber gas exhaust laut.Ing kasus kasebut, resistensi korosi luwih penting tinimbang watesan OT ing beban mekanik.Nanging, faktor loro kasebut mengaruhi operasi produk pungkasan, sing kudu dianggep nalika nuduhake OT maksimal.Maneh, kasus iki beda karo rong kasus sadurunge.
Sakabèhé, nalika menehi saran marang pelanggan babagan OT maksimum sing cocog kanggo kelas duplex, jinis aplikasi kasebut penting banget kanggo nyetel nilai kasebut.Iki luwih nduduhake kerumitan nyetel OT siji kanggo bahan, amarga lingkungan ing ngendi materi disebarake duwe pengaruh sing signifikan ing proses embrittlement.
Apa suhu operasi maksimum kanggo duplex?
Kaya kasebut, suhu operasi maksimum disetel dening kinetika banget kurang saka dekomposisi spinodal.Nanging carane kita ngukur suhu iki lan apa persis "kinetik kurang"?Jawaban kanggo pitakonan pisanan gampang.Kita wis nyatakake yen pangukuran ketangguhan biasane ditindakake kanggo ngira tingkat lan kemajuan dekomposisi.Iki disetel ing standar sing ditindakake dening umume manufaktur.
Pitakonan kapindho, apa tegese kinetika kurang lan nilai ing ngendi kita nyetel wates suhu luwih rumit.Iki sebagéyan wiwit kahanan wates suhu maksimum sing nyawiji saka loro suhu maksimum (T) dhewe lan wektu operasi (t) liwat kang suhu iki bablas.Kanggo validasi kombinasi Tt iki, macem-macem interpretasi saka kateguhan "paling murah" bisa digunakake:
• Wates ngisor, sing disetel historis lan bisa ditrapake kanggo welds yaiku 27 Joules (J)
• Ing standar biasane 40J disetel minangka watesan.
• 50% nyuda ing kateguhan awal uga kerep Applied kanggo nyetel wates ngisor.
Iki tegese statement babagan OT maksimum kudu adhedhasar paling ora telung asumsi sing disepakati:
• Suhu-wektu cahya saka prodhuk final
• Nilai minimal sing bisa ditampa saka kateguhan
• Bidang aplikasi pungkasan (mung kimia, beban mekanik ya / ora, lsp.)
Kawruh eksperimen gabungan
Sawise survey ekstensif data eksperimen lan standar wis bisa kanggo ngumpulake Rekomendasi kanggo papat duplex gelar ing review, ndeleng Tabel 3. Sampeyan kudu dikenali sing paling saka data digawe saka eksperimen laboratorium dileksanakake kanthi langkah suhu 25 °C. .
Sampeyan uga kudu nyatet sing Rekomendasi iki nggawe referensi kanggo paling 50% saka kateguhan isih ing RT.Nalika ing tabel "wektu sing luwih suwe" dituduhake ora ana penurunan sing signifikan ing RT sing didokumentasikan.Kajaba iku, weld mung dites ing -40 °C.Pungkasan, kudu dielingake manawa wektu cahya sing luwih suwe diantisipasi kanggo DX 2304, amarga ketangguhan sing dhuwur sawise tes 3,000 jam.Nanging, nganti sepira eksposur bisa ditambah kudu diverifikasi kanthi tes luwih lanjut.
Ana telung poin penting sing kudu dicathet:
• Panemon saiki nuduhake yen welds saiki, OT wis suda dening bab 25 °C.
• Lonjakan jangka pendek (puluhan jam ing T=375 °C) ditrima kanggo DX 2205. Amarga DX 2304 lan LDX 2101 minangka bahan campuran sing luwih murah, lonjakan suhu jangka pendek sing bisa dibandhingake uga kudu ditrima.
• Nalika materi embrittled amarga dekomposisi, perawatan panas mitigasi ing 550 - 600 °C kanggo DX 2205 lan 500 °C kanggo SDX 2507 kanggo 1 jam mbantu kanggo mbalekake kateguhan dening 70%.
Wektu kirim: Feb-04-2023