Какие детали следует обратить внимание при проведении растворяющей термообработки для дуплексной нержавеющей стали?

Какие детали следует обратить внимание при проведении растворной обработки для труб из двухфазной нержавеющей стали? 

При растворной обработке труб из двухфазной нержавеющей стали следует обратить внимание на такие детали, как температура, время выдержки и скорость охлаждения, чтобы обеспечить однородность структуры и коррозионную стойкость. Конкретные требования следующие: 

I. Контроль температуры

Точно установить диапазон температуры:

Для обычной двухфазной стали (например, S32205) она должна быть контролируемой в пределах 1050 - 1100℃; для сверхдвуфазной стали (например, S32750) - 1100 - 1150℃. Если температура слишком низкая, это может привести к остаткам выделяющихся фаз (например, σ - фазы), а если слишком высокая, то пропорция аустенита уменьшится, что повлияет на свойства.

Требования к однородности температуры в печи:

III. Управление скоростью охлаждения

Быстрое охлаждение до температуры ниже фазового превращения:

С температуры растворения быстро охладить до температуры ниже 400℃ (например, водяным охлаждением или воздушным охлаждением + принудительным воздушным охлаждением), чтобы предотвратить образование хрупкой зоны при 475℃ (образование феррита, приводящее к упрочнению) и выпадение σ-фазы (межметаллическое соединение Cr-Fe). Скорость охлаждения должна быть ≥ 50℃/с.

Выбор охлаждающей среды:

Тонкостенные трубы (δ ≤ 5мм) можно охлаждать воздухом, в то время как толстостенные трубы (δ > 5мм) должны быть охлаждены водой, чтобы избежать неравномерного охлаждения, которое может привести к неравномерной микроструктуре или концентрации напряжений.

IV. Защита и очистка поверхности

Предотвращение окисления и декарбонизации:

Перед загрузкой в печь удалить поверхностные масляные пятна и оксидный слой. Наносить высокотемпературное антиокислительное покрытие; если использовать воздушную печь, провести кислотную обработку (например, 10%-ный раствор фтороводородной кислоты + 30%-ный раствор азотной кислоты) после охлаждения, чтобы удалить оксидный слой и восстановить пассивирующую пленку.

Предотвращение остаточной загрязненности:

Инструмент, контактирующий с материалом трубы, должен быть изготовлен из нержавеющей стали или керамики, чтобы предотвратить загрязнение ионами железа (например, остаточные железные стружки могут вызвать местную коррозию). 

V. Контроль напряжений и деформаций

Оптимизация загрузки печи:

Материалы труб должны быть вертикально подвешены или горизонтально размещены на жаростойких опорах, чтобы избежать складирования и сжатия. Это предотвращает эллиптическую деформацию, вызванную собственной массой при высоких температурах. Расстояние между опорами не должно превышать 1,5 метра.

Процесс снятия напряжений после охлаждения:

Для деталей труб высокой точности можно провести низкотемпературную отжиг при 200-300℃ после растворяющего отжига, чтобы устранить напряжения, возникающие при охлаждении, и предотвратить деформацию при последующей обработке из-за освобождения напряжений. 

VI. Испытание и проверка производительности

Проверка металлографической структуры:

Проверить соотношение аустенита и феррита в образце (цель 45%-55%), без остаточных включений и размер зерна от 5 до 8 уровней (в соответствии со стандартами ASTM).

Тест на твердость:

Твердость после растворяющей обработки должна быть ≤ HB290. Если оно превышает это значение, необходимо скорректировать температуру или время выдержки, чтобы предотвратить усиление тенденции к упрочнению при обработке. 

Строгое соблюдение этих деталей позволяет гарантировать, что двухфазные нержавеющие стальные трубы получат равномерную двухфазную структуру после растворяющей обработки, тем самым повысив коррозионную стойкость и технологические свойства.

Теги: Дуплексная нержавеющая сталь, Знания о нержавеющей стали, Объяснение нержавеющей стали