Faktor temps operasi kawates
Aplikasi umum anu meryogikeun bahan duplex pikeun kakeunaan kaayaan suhu luhur nyaéta pembuluh tekanan, bilah kipas / impeller atanapi scrubber gas knalpot.Sarat pikeun sipat bahan tiasa dibasajankeun kakuatan mékanis anu luhur dugi ka résistansi korosi. Komposisi kimia sasmita anu dibahas dina tulisan ieu didaptarkeun dina Tabel 1.
dékomposisi spinodal
Dékomposisi spinodal (ogé dingaranan demixing atanapi sajarahna salaku 475 °C-embrittlement) nyaéta jinis pamisahan fase dina fase feritik, anu lumangsung dina suhu kira-kira 475 °C.Pangaruh anu paling jelas nyaéta parobahan dina struktur mikro, nyababkeun kabentukna fase α', anu nyababkeun embrittlement tina bahan.Ieu, kahareupna ngawatesan kinerja produk ahir.
Gambar 1 nunjukkeun diagram transisi waktos suhu (TTT) pikeun bahan duplex anu ditaliti, kalayan dékomposisi spinodal diwakilan dina daérah 475 °C.Perlu dicatet yén diagram TTT ieu ngagambarkeun panurunan kateguhan ku 50% diukur ku uji kateguhan dampak dina spésimén Charpy-V, anu biasana ditarima salaku nunjukkeun embrittlement.Dina sababaraha aplikasi, panurunan kateguhan anu langkung ageung tiasa ditampi, anu ngarobih bentuk diagram TTT.Ku alatan éta, kaputusan pikeun nyetel OT maksimum tangtu gumantung kana naon dianggap tingkat embrittlement ditarima ie réduksi kateguhan pikeun produk ahir.Ieu kudu disebutkeun yen sajarahna TTT-grafik ogé dihasilkeun maké bangbarung set, kayaning 27J.
Sasmita alloyed luhur
Gambar 1 nunjukkeun yén paningkatan unsur paduan ti kelas LDX 2101 nuju kelas SDX 2507 nyababkeun laju dékomposisi anu langkung gancang, sedengkeun duplex lean nunjukkeun awal dékomposisi anu ditunda.Dampak unsur alloying kayaning kromium (Cr) jeung nikel (Ni) on dékomposisi spinodal sarta embrittlement geus ditémbongkeun ku investigations saméméhna.5-8 Éfék ieu salajengna digambarkeun dina Gambar 2. Ieu nunjukeun yen dékomposisi spinodal ngaronjat nalika suhu. ngaronjat tina 300 nepi ka 350 °C sarta leuwih gancang pikeun SDX 2507 kelas alloyed luhur batan DX 2205 kirang alloyed.
Pamahaman ieu tiasa penting dina ngabantosan para nasabah mutuskeun dina OT maksimal anu cocog pikeun kelas sareng aplikasi anu dipilih.
Nangtukeun suhu maksimum
Sakumaha didadarkeun di saméméhna, OT maksimum pikeun bahan duplex bisa diatur nurutkeun serelek ditarima di kateguhan dampak.Ilaharna, OT pakait sareng nilai 50% réduksi kateguhan diadopsi.
OT gumantung kana temp & waktos
Lamping dina buntut tina kurva dina diagram TTT dina Gambar 1 nunjukkeun yén dékomposisi spinodal henteu lumangsung ngan dina hiji suhu bangbarung sarta eureun handap tingkat éta.Sabalikna, éta prosés konstan nalika bahan duplex kakeunaan suhu operasi di handap 475 °C.Tapi ogé écés yén, kusabab laju difusi anu langkung handap, suhu anu langkung handap hartosna dékomposisi bakal ngamimitian engké sareng langkung laun.Ku alatan éta, ngagunakeun bahan duplex dina suhu handap bisa jadi teu ngabalukarkeun masalah pikeun taun atawa malah puluhan.Acan ayeuna aya kacenderungan pikeun nyetel OT maksimum tanpa tinimbangan waktu paparan.Patarosan konci ku kituna naon kombinasi suhu-waktos kedah dianggo pikeun mutuskeun naha éta aman ngagunakeun bahan atanapi henteu?Herzman et al.10 nyimpulkeun dilema ieu sacara saé: "…Pamakéan teras bakal dibatesan pikeun suhu dimana kinétika demixing rendah pisan sahingga moal kajantenan salami umur téknis produk…".
Pangaruh las
Seuseueurna aplikasi nganggo las pikeun ngahijikeun komponén.Perlu dipikanyaho yén mikrostruktur las sareng kimiana béda-béda ti bahan dasar 3.Gumantung kana bahan filler, téhnik las sarta parameter las, anu microstructure of welds téh lolobana béda jeung bahan bulk.Struktur mikro biasana langkung kasar, sareng ieu ogé kalebet zona kapangaruhan panas suhu luhur (HTHAZ), anu mangaruhan dékomposisi spinodal dina las.Variasi mikrostruktur antara bulk sareng weldments mangrupikeun topik anu diulas di dieu.
Nyimpulkeun faktor watesan
Bagian saméméhna ngakibatkeun conclusions handap:
- Kabéh bahan duplex tunduk
ka dékomposisi spinodal dina suhu kira-kira 475 °C. - Gumantung kana eusi alloying, laju dékomposisi leuwih gancang atawa laun diperkirakeun.Eusi Cr sareng Ni anu langkung luhur ngadorong demixing langkung gancang.
- Pikeun nyetel suhu operasi maksimum:
- Kombinasi waktos operasi sareng suhu kedah dipertimbangkeun.
– Tingkat nu bisa ditarima tina panurunan kateguhan, nyaéta, tingkat nu dipikahoyong tina kateguhan ahir kudu disetel - Nalika komponén microstructural tambahan, kayaning welds, diwanohkeun, OT maksimum ditangtukeun ku bagian weakest.
Standar global
Sababaraha standar Éropa sareng Amérika diulas pikeun proyék ieu.Aranjeunna museurkeun kana aplikasi dina pembuluh tekanan sareng komponén pipa.Sacara umum, bédana ngeunaan OT maksimum anu disarankeun diantara standar anu diulas tiasa dibagi kana sudut pandang Éropa sareng Amérika.
Standar spésifikasi bahan Éropa pikeun stainless steels (misalna EN 10028-7, EN 10217-7) nunjukkeun OT maksimum 250 ° C ku kanyataan yén sipat bahan ngan disadiakeun nepi ka suhu ieu.Sumawona, standar desain Éropa pikeun pembuluh tekenan sareng pipa (EN 13445 sareng EN 13480, masing-masing) henteu masihan inpormasi langkung seueur ngeunaan OT maksimal tina naon anu disayogikeun dina standar bahanna.
Sabalikna, spésifikasi bahan Amérika (misalna ASME SA-240 tina ASME bagian II-A) henteu nunjukkeun data suhu anu luhur pisan.Data ieu disayogikeun dina bagian ASME II-D, 'Pasipatan', anu ngadukung kode konstruksi umum pikeun kapal tekanan, bagian ASME VIII-1 sareng VIII-2 (anu terakhir nawiskeun rute desain anu langkung maju).Dina ASME II-D, OT maksimum sacara eksplisit dinyatakeun salaku 316 °C pikeun kalolobaan alloy duplex.
Pikeun aplikasi pipa tekanan, duanana aturan desain jeung sipat bahan dirumuskeun dina ASME B31.3.Dina kode ieu, data mékanis disadiakeun pikeun alloy duplex nepi ka 316 ° C tanpa pernyataan jelas ngeunaan OT maksimum.Tapi, anjeun tiasa napsirkeun inpormasi pikeun matuh naon anu diserat dina ASME II-D, sahingga, OT maksimum pikeun standar Amérika dina kalolobaan kasus 316 °C.
Salian inpormasi OT maksimum, standar Amérika sareng Éropa nunjukkeun yén aya résiko panyumputan dina suhu anu luhur (> 250 ° C) dina waktos paparan anu langkung lami, anu teras kedah dipertimbangkeun dina fase desain sareng jasa.
Pikeun welds, paling standar teu nyieun sagala pernyataan tegas ngeunaan dampak dékomposisi spinodal.Sanajan kitu, sababaraha standar (misalna ASME VIII-1, Table UHA 32-4) nunjukkeun kamungkinan pikeun ngalakukeun perlakuan panas pos-las husus.Ieu henteu diperyogikeun atanapi dilarang, tapi nalika ngalaksanakeunana aranjeunna kedah dilaksanakeun dumasar kana parameter anu tos disetel dina standar.
Naon industri nyebutkeun
Inpormasi anu diproduksi ku sababaraha pabrik stainless steel duplex sanésna diulas pikeun ningali naon anu aranjeunna komunikasikeun ngeunaan kisaran suhu pikeun sasmitana.2205 dugi ka 315 °C ku ATI, tapi Acerinox nyetél OT pikeun kelas anu sami ngan ukur 250 °C.Ieu mangrupikeun wates OT luhur sareng handap pikeun kelas 2205, sedengkeun di antawisna OT sanésna dikomunikasikeun ku Aperam (300 °C), Sandvik (280 °C) sareng ArcelorMittal (280 °C).Ieu nunjukkeun panyebaran OT maksimum anu disarankeun ngan ukur pikeun hiji kelas anu bakal gaduh sipat anu sarimbag pisan ti produsén ka produsén.
Alesan kasang tukang naha produsén parantos nyetél OT tangtu henteu salawasna diungkabkeun.Dina kalolobaan kasus, ieu dumasar kana hiji standar husus.Standar béda komunikasi OTs béda, ku kituna sumebar dina nilai.Kacindekan logis nyaéta perusahaan Amérika nyetél nilai anu langkung luhur kusabab pernyataan dina standar ASME, sedengkeun perusahaan Éropa netepkeun nilai anu langkung handap kusabab standar EN.
Naon anu diperlukeun konsumén?
Gumantung kana aplikasi ahir, rupa-rupa beban sareng paparan bahan diharepkeun.Dina proyék ieu, embrittlement alatan dékomposisi spinodal éta paling dipikaresep sabab pisan lumaku pikeun pembuluh tekanan.
Tapi, aya rupa-rupa aplikasi nu ngalaan sasmita duplex ka beban mékanis sedeng wungkul, kayaning scrubbers11-15.Paménta sanésna aya hubunganana sareng bilah kipas sareng impeller, anu kakeunaan beban kacapean.Literatur nunjukkeun yén dékomposisi spinodal berperilaku béda nalika beban kacapean diterapkeun15.Dina tahap ieu, janten jelas yén OT maksimum aplikasi ieu teu bisa diatur dina cara nu sarua sakumaha keur pembuluh tekanan.
Paménta kelas sanés ngan ukur pikeun aplikasi anu aya hubunganana sareng korosi, sapertos scrubber gas knalpot laut.Dina kasus ieu, résistansi korosi langkung penting tibatan watesan OT dina beban mékanis.Nanging, duanana faktor mangaruhan kana operasi produk ahir, anu kedah dipertimbangkeun nalika nunjukkeun OT maksimal.Kitu deui kasus ieu béda jeung dua kasus saméméhna.
Gemblengna, nalika naroskeun ka konsumén ngeunaan OT maksimum anu cocog pikeun kelas duplexna, jinis aplikasina penting pisan dina netepkeun nilai.Ieu salajengna nunjukkeun pajeulitna netepkeun hiji OT tunggal pikeun kelas hiji, sakumaha lingkungan nu bahan ieu deployed boga dampak signifikan dina prosés embrittlement.
Naon suhu operasi maksimum pikeun duplex?
Sakumaha didadarkeun di, suhu operasi maksimum diatur ku kinétika pisan low dékomposisi spinodal.Tapi kumaha urang ngukur suhu ieu sareng naon persisna "kinétik rendah"?Jawaban kana patarosan kahiji gampang.Kami parantos nyatakeun yén pangukuran kateguhan biasana dilakukeun pikeun ngira-ngira laju sareng kamajuan dékomposisi.Ieu diatur dina standar dituturkeun ku kalolobaan pabrik.
Patarosan kadua, dina naon anu dimaksud ku kinétika lemah sareng nilai di mana urang nyetel wates suhu leuwih kompleks.Ieu sabagean saprak kaayaan wates suhu maksimum anu disusun tina duanana suhu maksimum (T) sorangan jeung waktu operasi (t) leuwih nu suhu ieu sustained.Pikeun ngonfirmasi kombinasi Tt ieu, rupa-rupa interpretasi tina kateguhan "panghandapna" tiasa dianggo:
• wates handap, nu diatur sajarahna tur bisa dilarapkeun pikeun welds nyaeta 27 Joules (J)
• Dina standar lolobana 40J diatur salaku wates.
• 50% panurunan dina kateguhan awal ogé remen dilarapkeun pikeun ngeset wates handap.
Ieu ngandung harti yén pernyataan ngeunaan OT maksimum kudu dumasar kana sahanteuna tilu asumsi sapuk:
• Paparan suhu-waktos produk ahir
• The ditarima nilai minimum kateguhan
• Widang ahir aplikasi (kimia wungkul, beban mékanis enya / henteu jsb.)
Pangaweruh ékspérimén gabungan
Saatos survey éksténsif ngeunaan data ékspérimén sareng standar parantos tiasa nyusun rekomendasi pikeun opat sasmita duplex anu ditinjau, tingali Tabel 3. Perlu dipikanyaho yén kalolobaan data didamel tina percobaan laboratorium anu dilakukeun kalayan léngkah suhu 25 °C. .
Ogé kudu dicatet yén rekomendasi ieu nyieun rujukan ka sahenteuna 50% tina kateguhan sésana di RT.Nalika dina tabel "jaman anu langkung panjang" dituduhkeun henteu aya panurunan anu signifikan dina RT anu didokumentasikeun.Leuwih ti éta, weld ngan geus diuji dina -40 °C.Tungtungna, kedah diperhatoskeun yén waktos paparan anu langkung panjang diantisipasi pikeun DX 2304, mertimbangkeun kateguhanna anu luhur saatos 3,000 jam uji.Nanging, dugi ka sabaraha paparan tiasa ningkat kedah diverifikasi ku tés salajengna.
Aya tilu titik penting pikeun dicatet:
• Papanggihan ayeuna nunjukkeun yén lamun welds aya, nu OT turun ku ngeunaan 25 °C.
• paku jangka pondok (puluhan jam dina T = 375 °C) nu bisa ditarima keur DX 2205. Salaku DX 2304 na LDX 2101 sasmita alloyed handap, comparable paku suhu jangka pondok kedah ditarima ogé.
• Nalika bahan embrittled alatan dékomposisi, perlakuan panas mitigasi dina 550 - 600 °C pikeun DX 2205 jeung 500 °C pikeun SDX 2507 salila 1 jam mantuan cageur kateguhan ku 70%.
waktos pos: Feb-04-2023