Faktorlar cheklangan ish templari
Ikki tomonlama materiallarni yuqori harorat sharoitlariga ta'sir qilishni talab qiladigan odatiy ilovalar bosimli idishlar, fan pichoqlari / pervanellar yoki chiqindi gazni tozalash vositalaridir.Materialning xususiyatlariga qo'yiladigan talablar yuqori mexanik kuchdan korroziyaga chidamlilikgacha bo'lishi mumkin.Ushbu maqolada muhokama qilingan sinflarning kimyoviy tarkibi 1-jadvalda keltirilgan.
Orqa miya parchalanishi
Spinodal parchalanish (shuningdek, demixing yoki tarixan 475 ° C-mo'rtlashuv deb ataladi) ferritik fazadagi fazalarni ajratishning bir turi bo'lib, u taxminan 475 ° C haroratda sodir bo'ladi.Eng aniq ta'sir - bu mikro tuzilmaning o'zgarishi, a' fazasining shakllanishiga olib keladi, bu materialning mo'rtlashishiga olib keladi.Bu, o'z navbatida, yakuniy mahsulotning ishlashini cheklaydi.
1-rasmda o'rganilgan dupleks materiallar uchun harorat vaqtiga o'tish (TTT) diagrammasi ko'rsatilgan, spinodal parchalanish 475 ° C mintaqasida ifodalangan.Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu TTT diagrammasi Charpy-V namunalarida zarba chidamliligini sinovdan o'tkazish orqali o'lchangan qattiqlikning 50% ga kamayishini ko'rsatadi, bu odatda mo'rtlashishni ko'rsatuvchi sifatida qabul qilinadi.Ba'zi ilovalarda qattiqlikning kattaroq pasayishi qabul qilinishi mumkin, bu TTT diagrammasi shaklini o'zgartiradi.Shuning uchun, ma'lum bir maksimal OTni belgilash to'g'risidagi qaror, mo'rtlashuvning maqbul darajasi, ya'ni yakuniy mahsulot uchun pishiqlikning pasayishi deb hisoblanadigan narsaga bog'liq.Shuni ta'kidlash kerakki, tarixan TTT grafiklari 27J kabi belgilangan chegara yordamida ham ishlab chiqarilgan.
Yuqori qotishma navlari
1-rasmda ko'rsatilgandek, qotishma elementlarning LDX 2101 darajasidan SDX 2507 darajasiga ko'payishi tezroq parchalanish tezligiga olib keladi, yalang'och dupleks esa parchalanishning kechikish boshlanishini ko'rsatadi.Xrom (Cr) va nikel (Ni) kabi qotishma elementlarning orqa miya parchalanishi va mo'rtlashishiga ta'siri oldingi tadqiqotlarda ko'rsatilgan.5-8 Bu ta'sir 2-rasmda batafsilroq ko'rsatilgan. Bu shuni ko'rsatadiki, harorat o'zgarganda o'murtqa parchalanish kuchayadi. 300 dan 350 ° C gacha ko'tariladi va yuqori qotishma SDX 2507 uchun kamroq qotishma DX 2205 ga qaraganda tezroq bo'ladi.
Bu tushuncha mijozlarga ularning tanlangan darajasi va qo'llanilishiga mos keladigan maksimal OT ni tanlashda yordam berishda hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'lishi mumkin.
Maksimal haroratni aniqlash
Yuqorida aytib o'tilganidek, dupleks material uchun maksimal OT zarba chidamliligining maqbul pasayishiga qarab o'rnatilishi mumkin.Odatda, 50% qattiqlikni pasaytirish qiymatiga mos keladigan OT qabul qilinadi.
OT harorat va vaqtga bog'liq
1-rasmdagi TTT diagrammasidagi egri chiziqlar dumlaridagi qiyaligi shuni ko'rsatadiki, o'murtqa parchalanish faqat bir chegara haroratda sodir bo'lmaydi va bu darajadan pastroqda to'xtaydi.Aksincha, dupleks materiallar 475 ° C dan past ish haroratiga duchor bo'lganda, bu doimiy jarayondir.Shu bilan birga, diffuziya tezligining pastligi tufayli past haroratlar parchalanishning keyinroq boshlanishi va ancha sekin davom etishi aniq.Shuning uchun, past haroratlarda dupleks materialdan foydalanish yillar va hatto o'n yillar davomida muammolarga olib kelmasligi mumkin.Shunga qaramay, hozirgi vaqtda ta'sir qilish vaqtini hisobga olmagan holda maksimal OTni belgilash tendentsiyasi mavjud.Asosiy savol shundaki, materialdan foydalanish xavfsiz yoki yo'qligini aniqlash uchun qanday harorat-vaqt kombinatsiyasidan foydalanish kerak?Herzman va boshq.10 ushbu dilemmani chiroyli tarzda umumlashtiradilar: “...Keyinchalik foydalanish demiksatsiya kinetikasi shunchalik past bo'lgan haroratlarda cheklanadiki, bu mahsulot ishlab chiqilgan texnik xizmat muddati davomida sodir bo'lmaydi...”.
Payvandlashning ta'siri
Ko'pgina ilovalar komponentlarni birlashtirish uchun payvandlashdan foydalanadi.Ma'lumki, payvand choki mikro tuzilishi va uning kimyosi asosiy materialdan 3 farq qiladi.Plomba moddasiga, payvandlash texnikasiga va payvandlash parametrlariga qarab, payvand choklarining mikro tuzilishi asosan quyma materialdan farq qiladi.Mikrotuzilma odatda qo'polroq bo'ladi va bu, shuningdek, payvand choklarida o'murtqa parchalanishga ta'sir qiluvchi yuqori haroratli issiqlik ta'sir qiladigan zonani (HTHAZ) o'z ichiga oladi.Ommaviy va payvand choklari o'rtasidagi mikro tuzilmaning o'zgarishi bu erda ko'rib chiqilgan mavzudir.
Cheklovchi omillarni umumlashtirish
Oldingi bo'limlar quyidagi xulosalarga olib keladi:
- Barcha dupleks materiallari mavzu
475 ° S atrofidagi haroratlarda o'murtqa parchalanishga. - Qotishma tarkibiga qarab, tezroq yoki sekinroq parchalanish tezligi kutilmoqda.Yuqori Cr va Ni tarkibi tezroq demiksatsiyaga yordam beradi.
- Maksimal ish haroratini o'rnatish uchun:
– Ishlash vaqti va haroratning kombinatsiyasini hisobga olish kerak.
– Qattiqlikni pasaytirishning maqbul darajasi, ya'ni yakuniy qattiqlikning istalgan darajasini belgilash kerak - Qo'shimcha mikrostrukturali komponentlar, masalan, payvand choklari kiritilganda, maksimal OT eng zaif qism bilan aniqlanadi.
Global standartlar
Ushbu loyiha uchun bir nechta Evropa va Amerika standartlari ko'rib chiqildi.Ular bosimli idishlar va quvur qismlarida qo'llanilishiga e'tibor qaratdilar.Umuman olganda, ko'rib chiqilgan standartlar o'rtasida tavsiya etilgan maksimal OT bo'yicha nomuvofiqlikni Evropa va Amerika nuqtai nazariga bo'lish mumkin.
Zanglamaydigan po'latlar uchun Evropa materiallar spetsifikatsiyasi standartlari (masalan, EN 10028-7, EN 10217-7) materialning xususiyatlari faqat shu haroratgacha ta'minlanganligi sababli maksimal OT 250 °C ni nazarda tutadi.Bundan tashqari, bosimli idishlar va quvurlar uchun Evropa dizayn standartlari (mos ravishda EN 13445 va EN 13480) ularning moddiy standartlarida keltirilgan maksimal OT haqida qo'shimcha ma'lumot bermaydi.
Aksincha, Amerika materialining spetsifikatsiyasi (masalan, ASME II-A bo'limining ASME SA-240) hech qanday ko'tarilgan harorat ma'lumotlarini taqdim etmaydi.Buning o'rniga bu ma'lumotlar ASME II-D bo'limida, "Xususiyatlar" da keltirilgan bo'lib, u bosimli idishlar uchun umumiy qurilish kodlarini, ASME VIII-1 va VIII-2 bo'limlarini qo'llab-quvvatlaydi (ikkinchisi yanada rivojlangan dizayn yo'nalishini taklif qiladi).ASME II-D da, maksimal OT ko'pgina dupleks qotishmalar uchun 316 ° C sifatida aniq ko'rsatilgan.
Bosim quvurlari ilovalari uchun dizayn qoidalari va materialning xususiyatlari ASME B31.3 da keltirilgan.Ushbu kodda mexanik ma'lumotlar 316 ° S gacha bo'lgan dupleks qotishmalar uchun maksimal OTning aniq bayonotisiz taqdim etiladi.Shunga qaramay, siz ma'lumotni ASME II-D da yozilganlarga muvofiq talqin qilishingiz mumkin va shuning uchun Amerika standartlari uchun maksimal OT ko'p hollarda 316 °C ni tashkil qiladi.
Maksimal OT ma'lumotlariga qo'shimcha ravishda, Amerika va Evropa standartlari uzoqroq ta'sir qilish vaqtida yuqori haroratlarda (>250 °C) mo'rtlashuvga duch kelish xavfi mavjudligini nazarda tutadi, bu holda dizayn va xizmat ko'rsatish bosqichida hisobga olinishi kerak.
Payvand choklari uchun ko'pchilik standartlar o'murtqa parchalanishning ta'siri haqida qat'iy bayonotlar bermaydi.Biroq, ba'zi standartlar (masalan, ASME VIII-1, Jadval UHA 32-4) payvandlashdan keyingi maxsus issiqlik bilan ishlov berish imkoniyatini ko'rsatadi.Ular talab qilinmaydi va taqiqlanmaydi, lekin ularni bajarishda ular standartda oldindan belgilangan parametrlarga muvofiq amalga oshirilishi kerak.
Sanoat nima deydi
Dupleks zanglamaydigan po'latdan yasalgan bir nechta boshqa ishlab chiqaruvchilar tomonidan ishlab chiqarilgan ma'lumotlar ularning navlari uchun harorat diapazonlari haqida nima deyishlarini ko'rish uchun ko'rib chiqildi.2205 ATI tomonidan 315 °C da cheklangan, ammo Acerinox OTni bir xil daraja uchun atigi 250 °C da o'rnatadi.Bular 2205-sinf uchun yuqori va quyi OT chegaralari bo'lib, ular orasidagi boshqa OTlar Aperam (300 °C), Sandvik (280 °C) va ArcelorMittal (280 °C) tomonidan bildiriladi.Bu ishlab chiqaruvchidan ishlab chiqaruvchiga juda o'xshash xususiyatlarga ega bo'lgan bitta nav uchun tavsiya etilgan maksimal OTlarning keng tarqalganligini ko'rsatadi.
Nima uchun ishlab chiqaruvchi ma'lum bir OTni o'rnatganligi haqidagi asosiy sabablar har doim ham oshkor etilmaydi.Ko'pgina hollarda, bu ma'lum bir standartga asoslanadi.Turli standartlar turli xil OTlarni bildiradi, shuning uchun qiymatlar tarqaladi.Mantiqiy xulosa shuki, Amerika kompaniyalari ASME standartidagi bayonotlar tufayli yuqoriroq qiymatni, Yevropa kompaniyalari esa EN standarti tufayli pastroq qiymatni belgilashadi.
Mijozlarga nima kerak?
Yakuniy dasturga qarab, materiallarning turli xil yuklari va ta'sirlari kutilmoqda.Ushbu loyihada o'murtqa parchalanish tufayli mo'rtlashuv eng katta qiziqish uyg'otdi, chunki u bosimli idishlarga juda mos keladi.
Biroq, dupleks navlarini faqat o'rtacha mexanik yuklarga ta'sir qiladigan turli xil ilovalar mavjud, masalan, skrubberlar11–15.Yana bir talab charchoq yukiga duchor bo'lgan fan pichoqlari va pervanellar bilan bog'liq edi.Adabiyot shuni ko'rsatadiki, charchoq yuki qo'llanilganda o'murtqa parchalanish o'zini boshqacha tutadi15.Ushbu bosqichda, ushbu ilovalarning maksimal OT ni bosimli idishlar bilan bir xil tarzda o'rnatish mumkin emasligi aniq bo'ladi.
So'rovlarning yana bir toifasi faqat korroziya bilan bog'liq ilovalar uchun, masalan, dengiz chiqindi gazini tozalash uchun.Bunday hollarda korroziyaga chidamlilik mexanik yuk ostida OT chegarasidan ko'ra muhimroqdir.Biroq, ikkala omil ham yakuniy mahsulotning ishlashiga ta'sir qiladi, bu maksimal OTni ko'rsatishda e'tiborga olinishi kerak.Shunga qaramay, bu ish oldingi ikkita holatdan farq qiladi.
Umuman olganda, mijozga dupleks darajasiga mos keladigan maksimal OT haqida maslahat berishda, qiymatni belgilashda qo'llash turi muhim ahamiyatga ega.Bu yana bir sinf uchun yagona OTni belgilashning murakkabligini ko'rsatadi, chunki material joylashtirilgan muhit mo'rtlashuv jarayoniga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Dupleks uchun maksimal ish harorati qancha?
Yuqorida aytib o'tilganidek, maksimal ish harorati o'murtqa parchalanishning juda past kinetikasi bilan belgilanadi.Ammo bu haroratni qanday o'lchaymiz va "past kinetika" nima?Birinchi savolga javob berish oson.Yuqorida aytib o'tganimizdek, qattiqlik o'lchovlari odatda parchalanish tezligi va rivojlanishini baholash uchun amalga oshiriladi.Bu ko'pchilik ishlab chiqaruvchilar tomonidan amal qiladigan standartlarda o'rnatiladi.
Ikkinchi savol, past kinetika nimani anglatadi va biz harorat chegarasini o'rnatgan qiymat yanada murakkabroq.Bu qisman maksimal haroratning chegara shartlari maksimal haroratning (T) o'zidan va ushbu harorat saqlanib turadigan ish vaqti (t) dan tuzilganligi sababli.Ushbu Tt kombinatsiyasini tasdiqlash uchun "eng past" qattiqlikning turli talqinlaridan foydalanish mumkin:
• Tarixiy jihatdan o'rnatilgan va payvand choklari uchun qo'llanilishi mumkin bo'lgan pastki chegara 27 Joul (J)
• Standartlar doirasida asosan 40J chegara sifatida belgilanadi.
• Dastlabki qat'iylikning 50% pasayishi pastki chegarani o'rnatish uchun ham tez-tez qo'llaniladi.
Bu shuni anglatadiki, maksimal OT haqidagi bayonot kamida uchta kelishilgan taxminlarga asoslanishi kerak:
• Yakuniy mahsulotning harorat-vaqt ta'siri
• Qattiqlikning qabul qilinadigan minimal qiymati
• Yakuniy qo‘llash sohasi (faqat kimyo, mexanik yuk ha/yo‘q va h.k.)
Birlashtirilgan eksperimental bilimlar
Eksperimental ma'lumotlar va standartlarning keng qamrovli so'rovidan so'ng, ko'rib chiqilayotgan to'rtta dupleks sinflar bo'yicha tavsiyalar tuzish mumkin bo'ldi, 3-jadvalga qarang. Ma'lumotlarning aksariyati 25 °C harorat bosqichlari bilan o'tkazilgan laboratoriya tajribalaridan yaratilganligini tan olish kerak. .
Shuni ham ta'kidlash kerakki, ushbu tavsiyalar RTda qolgan qattiqlikning kamida 50% ga ishora qiladi.Jadvalda "uzoqroq vaqt" ko'rsatilganda, RTda sezilarli pasayish hujjatlashtirilmagan.Bundan tashqari, payvand faqat -40 ° C da sinovdan o'tkazildi.Nihoyat, shuni ta'kidlash kerakki, DX 2304 uchun 3000 soatlik sinovdan so'ng uning yuqori chidamliligini hisobga olgan holda uzoqroq ta'sir qilish vaqti kutilmoqda.Biroq, ta'sir qilish darajasini qanchalik oshirish mumkinligini keyingi sinovlar bilan tekshirish kerak.
E'tiborga olish kerak bo'lgan uchta muhim nuqta bor:
• Hozirgi topilmalar shuni ko'rsatadiki, agar choklar mavjud bo'lsa, OT taxminan 25 °C ga kamayadi.
• Qisqa muddatli ko'tarilishlar (T=375 °C da o'nlab soatlar) DX 2205 uchun qabul qilinadi. DX 2304 va LDX 2101 pastroq qotishma navlari bo'lgani uchun, solishtirma qisqa muddatli harorat ko'tarilishlari ham qabul qilinishi kerak.
• Materialning parchalanishi tufayli mo'rtlashganda, DX 2205 uchun 550 – 600 °C va SDX 2507 uchun 500 °C da 1 soat davomida yumshatuvchi issiqlik bilan ishlov berish qattiqlikni 70% ga tiklashga yordam beradi.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 04-fevral