Faktè limite fonksyònman tan
Aplikasyon tipik ki mande pou materyèl duplex yo dwe ekspoze a kondisyon tanperati ki wo yo se veso presyon, lam fanatik / roue oswa epurasyon gaz echapman.Kondisyon yo pou pwopriyete materyèl yo ka varye soti nan gwo fòs mekanik ak rezistans korozyon.Konpozisyon chimik klas yo diskite nan atik sa a yo ki nan lis nan Tablo 1.
Dekonpozisyon spinodal
Spinodal dekonpozisyon (yo rele tou demixing oswa istorikman kòm 475 °C-frajilman) se yon kalite separasyon faz nan faz feritik la, ki rive nan tanperati apeprè 475 °C.Efè ki pi pwononse a se yon chanjman nan mikrostruktur la, ki lakòz fòmasyon nan faz α', ki rezilta nan frajilman nan materyèl la.Sa a, nan vire, limite pèfòmans nan pwodwi final la.
Figi 1 montre dyagram tranzisyon tan tanperati (TTT) pou materyèl duplex yo etidye, ak dekonpozisyon spinodal reprezante nan rejyon 475 °C.Li ta dwe remake ke dyagram TTT sa a reprezante yon diminisyon nan severite pa 50% mezire pa tès solidite enpak sou espesimèn Charpy-V, ki anjeneral aksepte kòm ki endike frajil.Nan kèk aplikasyon, yon pi gwo diminisyon nan severite ta ka akseptab, ki chanje fòm nan dyagram TTT la.Se poutèt sa, desizyon an yo mete yon maksimòm OT an patikilye depann de sa ki konsidere kòm yon nivo akseptab nan frajilman sa vle di rediksyon severite pou pwodwi final la.Li ta dwe mansyone ke istorikman TTT-graf yo te pwodwi tou lè l sèvi avèk yon papòt fikse, tankou 27J.
Pi wo klas alyaj
Figi 1 montre ke ogmantasyon nan eleman alyaj soti nan klas LDX 2101 nan direksyon pou klas SDX 2507 la mennen nan yon pousantaj dekonpozisyon pi vit, tandiske mèg duplex montre yon kòmansman reta nan dekonpozisyon.Enpak eleman alyaj tankou chromium (Cr) ak nikèl (Ni) sou dekonpozisyon spinodal ak frajilman te montre nan envestigasyon anvan yo.5–8 Efè sa a montre plis nan Figi 2. Li montre ke dekonpozisyon spinodal ogmante lè tanperati a. ogmante de 300 a 350 °C epi li pi rapid pou SDX 2507 ki pi wo alyaj pase pou mwens alyaj DX 2205.
Konpreyansyon sa a kapab enpòtan anpil nan ede kliyan deside sou maksimòm OT ki apwopriye pou klas yo chwazi ak aplikasyon yo.
Detèmine tanperati maksimòm
Kòm mansyone deja, maksimòm OT pou materyèl duplex ka mete dapre gout ki akseptab nan severite enpak.Tipikman, OT ki koresponn ak yon valè de 50% rediksyon severite adopte.
OT depann sou tan ak tan
Pant nan ke koub yo nan dyagram TTT nan Figi 1 demontre ke dekonpozisyon spinodal pa rive sèlman nan yon tanperati papòt epi li sispann pi ba pase nivo sa a.Olye de sa, li se yon pwosesis konstan lè materyèl duplex yo ekspoze a tanperati opere anba a 475 °C.Sepandan, li klè tou ke, akòz pousantaj difizyon ki pi ba yo, tanperati ki pi ba yo vle di dekonpozisyon pral kòmanse pita epi kontinye pi dousman.Se poutèt sa, lè l sèvi avèk materyèl duplex nan pi ba tanperati pa ka lakòz pwoblèm pou ane oswa menm deseni.Men, kounye a gen yon tandans pou mete yon maksimòm OT san konsiderasyon tan ekspoze.Kesyon kle a se poutèt sa konbinezon tanperati-tan ta dwe itilize pou deside si li an sekirite pou itilize yon materyèl oswa ou pa?Herzman et al.10 rezime dilèm sa a byen: "...Itilizasyon an pral limite nan tanperati kote sinetik demixing yo tèlman ba ke li pa pral rive pandan lavi teknik ki fèt nan pwodwi a...".
Enpak soude
Pifò aplikasyon yo itilize soude pou rantre nan eleman yo.Li se byen li te ye ke mikrostruktur nan soude ak chimi li yo varye de materyèl la baz 3 .Tou depan de materyèl filler, teknik soude ak paramèt soude, mikrostruktur nan soude se sitou diferan ak materyèl la esansyèl.Mikwostrikti a nòmalman pi koryas, e sa gen ladan tou zòn ki afekte chalè wo-tanperati (HTHAZ), ki afekte dekonpozisyon spinodal nan soude yo.Varyasyon nan mikrostruktur ant esansyèl ak soude se yon sijè revize isit la.
Rezime faktè limite
Seksyon anvan yo mennen nan konklizyon sa yo:
- Tout materyèl duplex yo sijè
dekonpozisyon spinodal nan tanperati alantou 475 °C. - Tou depan de kontni alyaj la, yo espere yon pousantaj dekonpozisyon pi vit oswa pi dousman.Pi wo kontni Cr ak Ni fè pwomosyon pi vit demixing.
- Pou fikse tanperati maksimòm opere:
– Yo dwe konsidere yon konbinezon tan fonksyònman ak tanperati.
– Yon nivo akseptab nan diminisyon nan severite, sa vle di, yo dwe tabli yon nivo vle nan solidite final la - Lè eleman mikwostriktirèl adisyonèl, tankou soude, yo prezante, OT maksimòm lan detèmine pa pati ki pi fèb la.
Estanda mondyal yo
Plizyè estanda Ewopeyen ak Ameriken yo te revize pou pwojè sa a.Yo konsantre sou aplikasyon nan veso presyon ak konpozan kanalizasyon.An jeneral, diferans ki genyen konsènan OT maksimòm rekòmande pami estanda revize yo ka divize an yon pwendvi Ewopeyen ak Ameriken.
Estanda spesifikasyon materyèl Ewopeyen an pou asye pur (egzanp EN 10028-7, EN 10217-7) vle di yon maksimòm OT nan 250 °C pa lefèt ke pwopriyete materyèl yo bay sèlman jiska tanperati sa a.Anplis, estanda konsepsyon Ewopeyen an pou veso presyon ak kanalizasyon (EN 13445 ak EN 13480, respektivman) pa bay plis enfòmasyon sou maksimòm OT nan sa yo bay nan estanda materyèl yo.
Kontrèman, spesifikasyon materyèl Ameriken an (egzanp ASME SA-240 nan ASME seksyon II-A) pa prezante okenn done tanperati ki wo ditou.Done sa yo pito bay nan ASME seksyon II-D, 'Pwopriyete', ki sipòte kòd konstriksyon jeneral pou veso presyon, ASME seksyon VIII-1 ak VIII-2 (lèt la ofri yon wout konsepsyon pi avanse).Nan ASME II-D, maksimòm OT endike klèman kòm 316 °C pou pifò alyaj duplex.
Pou aplikasyon pou tiyo presyon, tou de règ konsepsyon ak pwopriyete materyèl yo bay nan ASME B31.3.Nan kòd sa a, done mekanik yo bay pou alyaj duplex jiska 316 °C san yo pa yon deklarasyon klè sou maksimòm OT.Men, ou ka entèprete enfòmasyon an pou konfòme ak sa ki ekri nan ASME II-D, epi konsa, maksimòm OT pou estanda Ameriken yo se nan pifò ka 316 °C.
Anplis de enfòmasyon OT maksimòm, tou de estanda Ameriken ak Ewopeyen an vle di gen yon risk pou yo rankontre frajil nan tanperati ki wo (>250 °C) nan tan ekspoze pi long, ki Lè sa a, ta dwe konsidere nan tou de faz konsepsyon ak sèvis.
Pou soude, pifò estanda pa fè okenn deklarasyon fèm sou enpak dekonpozisyon spinodal.Sepandan, kèk estanda (pa egzanp ASME VIII-1, Tablo UHA 32-4) endike posiblite pou fè tretman chalè espesifik apre soude.Sa yo pa ni obligatwa ni entèdi, men lè yo fè yo, yo ta dwe fèt dapre paramèt pre-mete nan estanda a.
Sa endistri a di
Enfòmasyon ki te pwodwi pa plizyè lòt fabricants de duplex en fe te revize pou wè sa yo kominike konsènan plages tanperati pou klas yo.2205 limite nan 315 °C pa ATI, men Acerinox mete OT a pou menm klas la nan sèlman 250 °C.Sa yo se limit OT siperyè ak pi ba yo pou klas 2205, pandan ke nan mitan yo lòt OT yo kominike pa Aperam (300 °C), Sandvik (280 °C) ak ArcelorMittal (280 °C).Sa a demontre gaye toupatou nan sijere maksimòm OTs jis pou yon klas ki pral posede pwopriyete trè konparab soti nan manifakti a manifakti.
Rezònman background nan poukisa yon manifakti te mete yon sèten OT pa toujou revele.Nan pifò ka yo, sa baze sou yon estanda patikilye.Diferan estanda kominike diferan OT, kidonk gaye nan valè yo.Konklizyon ki lojik la se ke konpayi Ameriken yo mete yon valè ki pi wo akòz deklarasyon yo nan estanda ASME, pandan y ap konpayi Ewopeyen yo mete yon valè pi ba akòz estanda EN.
Ki sa kliyan bezwen?
Tou depan de aplikasyon final la, yo atann plizyè chaj ak ekspoze nan materyèl yo.Nan pwojè sa a, frajilman akòz dekonpozisyon spinodal te nan pi enterè paske li trè aplikab a veso presyon.
Sepandan, gen plizyè aplikasyon ki ekspoze klas duplex a chay mekanik mwayen sèlman, tankou scrubbers11–15.Yon lòt demann te gen rapò ak lam fanatik ak impellers, ki ekspoze a chaj fatig.Literati a montre ke dekonpozisyon spinodal konpòte yon fason diferan lè yo aplike yon chaj fatig15.Nan etap sa a, li vin klè ke maksimòm OT nan aplikasyon sa yo pa ka mete nan menm fason an kòm pou veso presyon.
Yon lòt klas demann se pou aplikasyon sèlman ki gen rapò ak korozyon, tankou scrubbers gaz echapman maren.Nan ka sa yo, rezistans korozyon pi enpòtan pase limit OT anba yon chaj mekanik.Sepandan, tou de faktè afekte operasyon an nan pwodwi final la, ki dwe konsidere lè endike maksimòm OT la.Ankò, ka sa a diferan de de ka anvan yo.
An jeneral, lè w ap konseye yon kliyan sou OT maksimòm apwopriye pou klas duplex yo, ki kalite aplikasyon an enpòtan anpil nan fikse valè a.Sa a plis demontre konpleksite nan mete yon sèl OT pou yon klas, kòm anviwònman an kote materyèl la deplwaye gen yon enpak enpòtan sou pwosesis la frajil.
Ki tanperati fonksyone maksimòm pou duplex?
Kòm mansyone, tanperati a opere maksimòm fikse pa sinetik yo ki ba anpil nan dekonpozisyon spinodal.Men, ki jan nou mezire tanperati sa a ak ki sa egzakteman "sinetik ki ba"?Repons premye kesyon an fasil.Nou te deja deklare ke mezi severite yo souvan fèt pou estime pousantaj ak pwogrè dekonpozisyon.Sa a se mete nan estanda yo ki te swiv pa pifò manifaktirè yo.
Dezyèm kesyon an, sou sa ki vle di pa sinetik ki ba ak valè a nan ki nou mete yon fwontyè tanperati a pi konplèks.Sa a se an pati depi kondisyon limit yo nan tanperati maksimòm yo konpile soti nan tou de tanperati a maksimòm (T) tèt li ak tan an opere (t) sou ki tanperati sa a soutni.Pou valide konbinezon Tt sa a, yo ka itilize divès entèpretasyon nan severite "pi ba" a:
• Fwontyè pi ba a, ki tabli istorikman epi ki ka aplike pou soude se 27 Joules (J)
• Nan estanda yo sitou 40J mete kòm yon limit.
• 50% diminisyon nan severite inisyal tou souvan aplike pou fikse fwontyè ki pi ba a.
Sa vle di ke yon deklarasyon sou maksimòm OT dwe baze sou omwen twa sipozisyon yo dakò:
• Tanperati-tan ekspoze nan pwodwi final la
• Valè minimòm akseptab nan severite
• Final jaden aplikasyon (chimi sèlman, chaj mekanik wi/non elatriye)
Konesans eksperimantal melanje
Apre yon gwo sondaj sou done eksperimantal ak estanda, li te posib pou konpile rekòmandasyon pou kat klas duplex ki anba revizyon, gade Tablo 3. Li ta dwe rekonèt ke pi fò nan done yo kreye nan eksperyans laboratwa fèt ak etap tanperati a 25 °C. .
Li ta dwe tou remake ke rekòmandasyon sa yo fè referans a omwen 50% nan severite ki rete nan RT.Lè nan tablo a "pi long peryòd de tan" endike pa gen okenn diminisyon enpòtan nan RT yo te dokimante.Anplis, soude a sèlman te teste nan -40 °C.Finalman, li ta dwe remake ke tan ekspoze pi long antisipe pou DX 2304, konsidere gwo severite li apre 3,000 èdtan nan tès.Sepandan, nan ki nivo ekspoze a ka ogmante dwe verifye ak plis tès.
Gen twa pwen enpòtan pou sonje:
• Konklizyon aktyèl yo endike ke si soude yo prezan, OT la diminye pa apeprè 25 °C.
• Spikes kout tèm (dè dizèn èdtan nan T = 375 °C) yo akseptab pou DX 2205. Kòm DX 2304 ak LDX 2101 se pi ba klas alyaj, pik tanperati konparab kout tèm yo ta dwe akseptab tou.
• Lè materyèl embrittled akòz dekonpozisyon, tretman chalè mitigasyon nan 550 - 600 °C pou DX 2205 ak 500 °C pou SDX 2507 pou 1 èdtan ede refè severite a pa 70%.
Lè poste: Feb-04-2023