Conas a Dháiltear Méid na gCáithníní Carbide i 316 truaillí Téitheoir Cruach Dhosmálta Tar éis Réiteach Annealing Control Suceptibility Creimeadh Intergranular i Timpeallachtaí Aigéad Ocsaídeacha

An Ghné Micrstruchtúrtha a Rialaíonn Friotaíocht san Íogaireacht

Tá méid, dáileadh agus leanúnachas na gcáithníní chomhdhúile ag teorainneacha gráin ríthábhachtach chun a chinneadh an bhfuil 316 feadáin téimh leictreach scoite déanta as cruach dhosmálta nochta d'aigéid ocsaídiúcháin mar aigéad nítreach nó aigéid mheasctha ina bhfuil clóirídeanna in aghaidh creimeadh intergranular (IGC) nó má theipeann orthu trí ionsaí tapa teorann gráin. Déantar an chuid is mó de chomhdhúile a thuaslagadh i dtuaslagán soladach tar éis anáil réitigh oiriúnach ag 1040-1100 céim agus múchadh tapa ina dhiaidh sin, agus mar sin faightear struchtúr teorann gránach glan. Mar sin féin, má tá an fhuaraithe ón teocht annealing ró-mhall, nó má ath-théitear an t-ábhar ina dhiaidh sin isteach sa raon íograithe (450-850 céim) cairbídí cróimiam deascán ag teorainneacha gráin. Braitheann an claonadh IGC ar dháileadh mhéid na gcáithníní de na cairbídí seo, ie cibé an bhfuil siad mín agus neamhleanúnach (faoi bhun 0.1 µm agus níos mó ná 1 µm eatarthu), nó garbh agus leanúnach (ag cruthú scannán beagnach iomlán feadh na teorann). Seo cainníochtú ar an gcomhlachas idir méid na gcáithníní chomhdhúile, an ráta creimeadh intergranular agus saol na seirbhíse i gcoinníollacha aigéad ocsaídiúcháin.

Meicníocht Creimeadh Intergranular ó Carbides Leanúnach

Mar thoradh ar fhrasaíocht chomhdhúile cróimiam (Cr 23 C 6 ) ag na teorainneacha gránach i 316 cruach dhosmálta ídiú cróimiam sa mhaitrís chomharsanachta agus cruthaítear crios ídithe cróimiam de thart ar 50-200 nm timpeall gach cáithnín carbide. Má tá an spásáil idir na cairbídí beag (níos lú ná 0.5 µm idir na cáithníní) forluíonn na criosanna ídiú agus cruthaíonn siad bealach cróimiam íseal leanúnach feadh na teorann gránach. Mar sin féin, in aigéid ocsaídeacha (m.sh.. 65% aigéad nítreach ag fiuchphointe nó ag aigéid níos lú tiubhaithe le speicis ocsaídeacha) déantar an bealach ídithe cróimiam seo a thuaslagadh go fabhrach le rátaí 10-100 uair níos tapúla ná an taobh istigh de ghráin atá saibhir i gcróimiam, rud a fhágann creimeadh idirghráineach. Féadfaidh na teorainneacha gráin damáiste creimeadh go doimhneacht 100 go 500 µm laistigh de sheachtainí nó míonna, rud a fhágann go ndíscaoilfear an truaill go hiomlán. Nuair a bhíonn na cairbídí mór (0.5-2.0 µm) agus scaipthe go forleathan (níos mó ná 2-3 µm óna chéile) ní fhorluíonn na criosanna ídiú agus tá go leor cróimiam (os cionn 12%) ag teorainn na gránach idir cáithníní chun éighníomhach a chothú. Ní bhíonn ról ag carbides sa chreimeadh intergranular anseo. Ní hé láithreacht cairbídí an príomhchoinníoll microstructural chomh mór sin, ach bunú líonra leanúnach.

Gaol Cainníochtúil idir Dáileadh Méid Carbide agus Ráta IGC

Bunaíodh naisc chainníochtúla idir airíonna na gcáithníní cairbíde agus rátaí creimthe idirghráinní do fheadánra 316 a cuireadh faoi chóireáil teasa rialaithe go córasach agus ina dhiaidh sin rinneadh tástáil thumoideachais in aigéad nítreach 65 % ar fiuchadh (ASTM A262 Cleachtais C). Breathnaítear ar rátaí IGC níos lú ná 0.1 mm/bliain san ábhar lántuaslagtha annealaithe (gan aon chomhdhúile infheicthe ag formhéadú 1000 ×). Tá rátaí IGC de 5-20 mm/bliain ag ábhar le cairbídí mín, leanúnacha (cáithníní 0.05-0.2 µm, spásáil < 0.3 µm) - leordhóthanach chun balla 1.5 mm a scriosadh i seachtainí go míonna. Tá rátaí IGC níos lú ná 0.5 mm in aghaidh na bliana ag ábhar le cairbídí garbh, neamhleanúnach (cáithníní 0.5-1.5 µm, spásáil 2-5 µm), atá oiriúnach do go leor seirbhísí. Tá achoimre sa tábla thíos ar chomhghaolú airíonna na gcáithníní carbide, stair na cóireála teasa agus feidhmíocht ionchais IGC in aigéid ocsaídiúcháin.

Méid na gcáithníní carbide, µm Spásáil idircháithníneach, µm Coinníoll íograithe moirfeolaíochta Carbide, de réir Ráta IGC Fiuchphointe ASTM A26265% HNO3 (mm/bliain Am go dtí Perforation (balla 1.5 mm)|Molta don tSeirbhís Aigéad Ocsaídiúcháin
N/B Réiteach iomlán annealaithe Níor aimsíodh aon cheann Pas<0.1 >15 bliana Tá
0.02-0.10 <0.2 Continuous film Severe sensitisation 10-20 1-3 monthsNo 0.10-0.25 0.2-0.5 Almost continuousmoderate sensitisation 5-10 2-6 monthsNo 0.25-0.50 0.5-1.0 Discontinuous yet frequentMild sensitisation 1-5 3-12 monthsMarginal 0.50-1.00 1.0-2.0 Discontinuous Slight sensitisation 0.5-1.0 1-3 yearsSuitable for light duty
2.0-5.0 1.00-2.00 Single particlesNo Sensitisation (Carbides Present) 0.1-0.5 3-15 yearsYes (with supervision)2.00 >5.0 An-gharbh Aonraithe Gan íogrú<0.1 >15 bliana Tá
Ról an Ráta Fuarú Ó Réiteach Teocht Annealing

It is found that the transition from a desirable coarse, discontinuous carbide distribution to an unsatisfactory fine, continuous distribution is mostly governed by the cooling rate from solution annealing temperature. When 316 is slowly cooled from 1040 °C (e.g. in still air or in the furnace) carbides nucleate lavishly since the material is in the sensitisation region (450-850 °C) for minutes instead of seconds. The high nucleation rate yields many tiny carbides with close spacing. 316 rapidly quenched (water quench, cooling rate >500 céim/s thar an raon íograithe) nach bhfuil am ag cairbídí núicléachadh sula dtiteann an teocht faoi bhun 450 céim nuair nach bhfuil mórán idirleathadh cróimiam. Is é an toradh atá air seo ná struchtúr cairbíde atá saor nó an-gharbh. Is é tiús an bhalla agus an meán múchadh a chinnfidh an ráta fuaraithe tar éis na truaillí téitheoir a bheith annealaithe. Is féidir feadánra le tiús bhalla 1 go 2 mm a uisce a dhíbirt go héifeachtach agus luasanna fuaraithe de 1000 go 2000 céim / s a ​​bhaint amach. Fuaraíonn páirteanna níos tiús (5 go 10 mm m.sh. bloic feansaí) níos moille agus teastaíonn spraeáil uisce láidir nó múchadh polaiméire chun fuarú leordhóthanach a thabhairt. I gcomhthionóil téitheoir ina bhfuil flanges móra táthaithe le truaillí tanaí, is féidir nach mbeidh an truaill íograithe ar fhuaraithe ach go ndéanfadh an flange, ionas go dtarlaíonn IGC ag an gcomhpháirt táthú.

Fíorú Allamuigh ar Dháileadh Carbide agus So-ghabhálacht i leith IGC

Soláthraítear trí mhodh chun dáileadh cuí carbide 316 téitheoir clúdaithe a sheiceáil le haghaidh seirbhíse aigéad ocsaídeach. Is é an chéad cheann an tástáil eitse d'aigéad ocsaileach (ASTM A262 Practice A), ina ndéantar eiseamal snasta a eitseáilte go leictrealaíoch in aigéad ocsaileach 10 %. Léiríonn struchtúr "céim" (teorainneacha gráin réidh) microstructure maith. Léiríonn struchtúr "díog" (trinsí eitseáilte ag teorainneacha gránach) cairbídí leanúnacha agus íogrú. Is é an dara nós imeachta an tástáil d'aigéad sulfarach copair (ASTM A262 Cleachtais E) ina ndéantar eiseamal lúbtha a thumadh ar feadh 24 uair an chloig. Crack ag an lúb=íogrú deimhnithe. Baineann an tríú bealach le trasghearradh snasta agus eitseáilte ag formhéadú 500-1000× a fhiosrú go díreach trí bhíthin leictreoin-mhicreascóp. Go cainníochtúil, is féidir méid agus spásáil chomhdhúile a thomhas ag baint úsáide as anailís íomhá. Maidir le soláthar, is é an dearbhú cáilíochta infhorghníomhaithe a cheangal ar mhonaróir an téitheoir a fhianú go dtéann an t-ábhar truaill thar Chleachtais A ASTM A262 le struchtúr "céim" agus gan aon chomharthaí íograithe.

Micristruchtúr Íograithe a Mhaolú

Má aimsítear go bhfuil micreastruchtúr an sheath 316 íograithe (cairbídí mín, leanúnacha), tá trí rogha ann. Is é an chéad cheann ná an téitheoir iomlán a ath-anáil ag 1040-1100 céim agus múchadh tapa uisce ina dhiaidh sin. Baineann an teiripe seo amach na cairbídí agus athchóiríonn sé an fhriotaíocht IGC. D'fhéadfadh go ndéanfaí dochar don insliú inmheánach MgO, dífhoirmítear an truaill nó ocsaídítear comhpháirteanna inmheánacha dá ndéanfaí -anáil téitheoir críochnaithe. Rogha eile is ea an téitheoir a úsáid i ndálaí neamh-ocsaídeacha amháin (eg clóirídeanna neodracha, aigéid laghdaitheacha) nuair nach dtarlaíonn creimeadh idirghráiníneach toisc go bhfuil na criosanna ídithe cróimiam fós éighníomhach. Is é an tríú rogha eile ná téitheoir 316L (ísealcharbóin, faoi bhun 0.03%) a chur in ionad an téitheoir. Seachnaíonn ábhar ísealcharbóin táirgeadh cairbítí leanúnacha le fuarú níos moille mar nach bhfuil go leor carbóin ann chun líonra leanúnach a deascadh. Le haghaidh seirbhíse aigéad ocsaídeach, moltar go mór 316L a shonrú seachas gnáth-316.

Conclúid: Carbide a Shainmhíniú-Micristruchtúir In Aisce sa tSeirbhís Aigéad

Tá an so-ghabhálacht creimthe idirghráinneach de 316 téitheoir fillte cruach dhosmálta i dtimpeallachtaí aigéadacha ocsaídeacha á rialú ní ag láithreacht nó easpa cairbídí ach ag a ndáileadh méide agus leanúnachais. Tá cairbídí míne leanúnacha (spásáil na gcáithníní níos lú ná 0.5 µm) mar thoradh ar chriosanna forluiteacha díothacha cróimiam a chreimeann 5-20 mm in aghaidh na bliana. Ní spreagann cairbídí garbha neamhleanúnacha (spásáil > 2 µm) IGC toisc go ndéantar criosanna easnamhacha a leithscaradh. Ba cheart d’innealtóirí a shonraíonn téitheoirí d’aigéad nítreach, d’aigéid mheasctha nó do mheáin ocsaídeacha eile cruthúnas ar scaipthe cairbíde leordhóthanach a éileamh trí thástáil ASTM A262 agus 316L a shonrú chun corrlach breise in aghaidh íograithe le linn monaraíochta a thairiscint. Trí mhéid na gcáithníní chomhdhúile agus an spásáil a chomhghaolú le rátaí intomhaiste IGC, ceadaíonn an creat a thugtar anseo do cheannaitheoirí 316 truaill a roghnú a chuireann in aghaidh ionsaí idirghráinní sna coinníollacha aigéad is naimhdeach.