อุปกรณ์ท่อเหล็ก

การหลอมเป็นกระบวนการเฉพาะของการบำบัดความร้อนที่เปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของโลหะ แม้ว่าการอบชุบด้วยความร้อนจะมีหลายประเภท แต่การอบอ่อนก็ได้รับความนิยมเนื่องจากเพิ่มความยืดหยุ่นและลดความแข็ง

บริการอบชุบสเตนเลสและโลหะผสม
การหลอมสารละลาย (หรือเรียกอีกอย่างว่าการบำบัดด้วยสารละลาย) เป็นกระบวนการบำบัดความร้อนทั่วไปสำหรับโลหะหลายประเภท เหล็กกล้าไร้สนิม อลูมิเนียมอัลลอยด์ ซูเปอร์อัลลอยที่มีนิกเกิล โลหะผสมไททาเนียม และโลหะผสมที่มีทองแดงบางชนิด อาจจำเป็นต้องผ่านการอบอ่อนด้วยสารละลาย

การอบชุบด้วยความร้อนและการหลอมด้วยสารละลายเป็นวิธีการทั่วไปสำหรับการบำบัดความร้อนของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ในบทความล่าสุดของฉัน ฉันได้ดูกระบวนการบำบัดความร้อนสำหรับโลหะกลุ่มเหล็ก เช่น เหล็กกล้า วันนี้คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับกระบวนการบำบัดความร้อนต่อไปนี้ รวมถึงการบำบัดความร้อนและการหลอมด้วยสารละลาย นอกจากนี้คุณยังจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับการทำให้แข็งตัวด้วยการตกตะกอน ไนไตรดิ้ง การทำงานเย็น และการแยกคาร์บอนออกจากกัน

การบำบัดด้วยสารละลายเป็นวิธีการบำบัดความร้อนที่ใช้กันมากที่สุดหลังจากกระบวนการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิม เฟสของคาร์ไบด์จะละลายทั้งหมดหรือละลายไปอย่างมากหลังจากที่สเตนเลสออสเทนนิติกได้รับความร้อนถึงประมาณ 1100 ¡ÃC

เพื่อให้โครงสร้างและองค์ประกอบของการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิมมีความสม่ำเสมอซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับวัตถุดิบเนื่องจากอุณหภูมิการหล่อและอัตราการหล่อเย็นไม่เท่ากันส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคไม่สอดคล้องกัน เมื่ออุณหภูมิสูง กิจกรรมของอะตอมจะรุนแรงขึ้น และเฟส ¦Ò จะละลาย และองค์ประกอบทางเคมีของอะตอมก็มีแนวโน้มจะสม่ำเสมอ ได้รับโครงสร้างเฟสเดียวที่สม่ำเสมอหลังจากการระบายความร้อนอย่างรวดเร็ว

เพื่อฟื้นฟูความต้านทานการกัดกร่อนโดยธรรมชาติของการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิม ความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมลดลงหลังจากการหล่อแบบหล่อ ความต้านทานการกัดกร่อนของการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิมจะกลับคืนสู่สถานะที่เหมาะสมที่สุดหลังการบำบัดด้วยสารละลาย

จำเป็นต้องมีการบำบัดด้วยการหลอมสารละลายก่อนการชุบแข็งตามอายุ \/ การชุบแข็งด้วยการตกตะกอน โครงสร้างจุลภาคเฟสเดียวที่สร้างขึ้นระหว่างการหลอมละลายของสารละลายนั้นจำเป็นก่อนการชุบแข็งตามอายุ เพื่อให้มีเพียงตะกอนที่เกิดขึ้นระหว่างการชุบแข็งตามอายุเท่านั้นที่จะปรากฏในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย องค์ประกอบ ขนาด และปริมาณของตะกอนที่เกิดขึ้นระหว่างการบ่มจะกำหนดความแข็ง ความแข็งแรง และคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายหลังจากการบ่ม จำเป็นอย่างยิ่งที่โครงสร้างจะต้องได้รับการบำบัดอย่างเหมาะสมก่อนการเสื่อมสภาพเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ทั้งหมด

สแตนเลส 316 เป็นโลหะผสมออสเทนนิติกโมลิบดีนัมที่มีความทนทานสูงต่อสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและคลอไรด์ โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าไร้สนิมเกรดนี้จะใช้ในท่อร่วมไอเสีย เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องยนต์ไอพ่น และการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย

SS 316H Forged Tee เป็นท่อสั้นที่มีการเชื่อมต่อตามขวางที่มุมฉากกับท่อ ส่วนใหญ่ใช้เชื่อมต่อท่อหลายท่อเข้ากับท่อเดียวโดยมี 2 ช่อง โดยปกติแล้วจะมีรายการ SS 316 Forged Cross ใช้เพื่อรวมหรือกระจายการไหลโดยการเชื่อมต่อท่อที่ข้อต่อขวางและแยกการไหลออกจากแต่ละท่อ

อุปกรณ์ท่อปลอมแปลง SS 316 ใช้ในการโค้งงอการไหลและเชื่อมต่อท่อสองท่อเข้าด้วยกันในมุมที่ต่างกัน ต้องได้รับการออกแบบในลักษณะที่ไม่ทำให้เกิดโพรงอากาศและการสูญเสียแรงดันมากเกินไป

การหลอมเป็นกระบวนการบำบัดความร้อนซึ่งจะเปลี่ยนโครงสร้างจุลภาคของวัสดุเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติทางกลหรือทางไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้ว ในเหล็กกล้า การหลอมจะใช้เพื่อลดความแข็ง เพิ่มความเหนียว และช่วยขจัดความเครียดภายใน

การหลอมที่อุณหภูมิระหว่าง 1,050 ถึง 1,080 องศาเซลเซียส สามารถทำได้หลังจากการทุบขึ้นรูป ตามด้วยการชุบแข็งอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อให้ความต้านทานการกัดกร่อนกลับคืนมา แต่ไม่มีการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อทำให้ 316L แข็งตัว

สำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ควรใช้เหล็กกล้าไร้สนิม 316H รุ่นคาร์บอนสูงและสเตนเลสเกรด 316Ti ที่มีความเสถียร

โครงสร้างออสเทนนิติกของสเตนเลส 316 ให้ความเหนียวเป็นเลิศแม้ในอุณหภูมิต่ำ

สแตนเลสเกรด 316Ti มีไทเทเนียมในปริมาณเล็กน้อย โดยทั่วไปเนื้อหาไทเทเนียมจะอยู่ที่ประมาณ 0.5% เท่านั้น อะตอมไทเทเนียมทำให้โครงสร้างของ 316 เสถียรที่อุณหภูมิเกิน 800¡ãC

แม้ว่าสเตนเลสสตีลซีรีส์ 300 จะได้รับความนิยมอย่างมาก แต่ก็ไม่เหมาะกับการใช้งานท่อทุกกระบวนการในระดับสากล ตัวอย่างเช่น แม้ว่าจะมีความทนทานต่อการกัดกร่อน แต่สูตรซีรีส์ 300 ก็ทำงานได้ไม่ดีเมื่อมีคลอไรด์ ในกรณีเหล่านี้ แนะนำให้ใช้เหล็กกล้าที่มีปริมาณโลหะผสมสูงกว่ามาก เช่น โมลิบดีนัม โครเมียม และนิกเกิล

ประเภท 316 มีความทนทานต่อสารละลายกรดซัลฟิวริกมากกว่าโครเมียม นิกเกิลประเภทอื่นๆ มาก ประเภท 316 ทนต่อความเข้มข้นของกรดได้สูงถึง 5% ที่อุณหภูมิสูงถึง 120¡ãF (49¡ãC) ประเภทนี้มีความทนทานต่อความเข้มข้นที่สูงขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 100¡Ã F (38¡Ã C) ได้ดีเยี่ยม

โดยทั่วไปเกรด Type 316 ถือว่าดีพอๆ กันในสภาพแวดล้อมที่กำหนด ข้อยกเว้นที่น่าสังเกตคือการกัดกร่อนตามขอบเกรนในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนบนรอยเชื่อมและโลหะผสมที่อ่อนแอในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเพียงพอ ในสื่อดังกล่าว Type 316L เหมาะสำหรับสภาพการเชื่อมมากกว่า Type 316 เนื่องจากปริมาณคาร์บอนต่ำจะเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน

โลหะผสมประเภท 316 ถือว่าเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมทางทะเลบางอย่าง เช่น รางเรือและฮาร์ดแวร์ และผนังด้านนอกของอาคารใกล้มหาสมุทรที่ต้องสัมผัสกับสเปรย์เกลือ สเตนเลสประเภท 316 ไม่แสดงหลักฐานการกัดกร่อนในการทดสอบสเปรย์เกลือ 5% เป็นเวลา 100 ชั่วโมง (ASTM B 117)

การได้รับสารประเภท 316L อย่างต่อเนื่องหรือเป็นเวลานานถึง 800 1500¡ãF (427 816¡ãC) อาจเป็นอันตรายได้ นอกจากนี้ การบรรเทาความเครียดระหว่าง 100 1500¡ãF (593 816¡ãC) อาจทำให้เกิดการเปราะเล็กน้อยประเภทนี้

สเตนเลสออสเตนนิติกไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเครียด (SCC) ในสภาพแวดล้อมเฮไลด์ แม้ว่าโลหะผสมประเภท 316 จะทนทานต่อ SCC มากกว่าโลหะผสม 18Cr 8 Ni เนื่องจากมีปริมาณโมลิบดีนัม แต่ก็ยังมีความอ่อนไหวอยู่ สภาวะที่ทำให้เกิด SCC คือ: (1) การมีอยู่ของเฮไลด์ไอออน (โดยปกติคือคลอไรด์ไอออน), (2) ความเค้นดึงตกค้าง และ (3) อุณหภูมิที่เกินประมาณ 120¡ãF (49¡ãC)

การเชื่อมออสเทนนิติกอย่างสมบูรณ์มีแนวโน้มที่จะแตกร้าวระหว่างการเชื่อม ด้วยเหตุนี้ โลหะตัวเติมประเภท 316 และประเภท 316L “ที่เข้ากัน” จึงได้รับการคิดค้นขึ้นเพื่อบ่มด้วยเฟอร์ไรต์จำนวนเล็กน้อยในโครงสร้างจุลภาคเพื่อลดความไวต่อการแตกร้าวให้เหลือน้อยที่สุด

โลหะผสมสแตนเลส 316l แตกต่างจากเหล็กประเภทอื่นๆ เช่น 304 และ 306 ตรงที่สามารถใช้งานได้หลากหลายที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูง ตัวอย่างเช่น ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเคมีและเภสัชกรรมใช้มันเพื่อผลิตเครื่องมือผ่าตัดและการปลูกถ่ายทางการแพทย์

เหล็กกล้าไร้สนิม 316L เป็นโลหะผสมออสเทนนิติกที่มักเรียกกันว่า "เหล็กกล้าไร้สนิมเกรดมารีน" เนื่องจากมีการใช้ในการใช้งานทางทะเลเกือบ 90% รวมถึงการกรองด้วย นอกจากโลหะเช่นเหล็กและนิกเกิลแล้ว 316L ยังมีโครเมียม 16 18% และโมลิบดีนัม 2 3% องค์ประกอบเหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะผสม โครเมียมทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในน้ำทะเลเพื่อสร้างชั้นป้องกันโครเมียมออกไซด์ ในขณะที่โมลิบดีนัมช่วยเพิ่มความต้านทานของโลหะต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุน นอกจากนี้ 316L ยังมีปริมาณคาร์บอนต่ำกว่า (ด้วยเหตุนี้จึงใช้ "L" ในชื่อ) ซึ่งช่วยป้องกันการกัดกร่อนได้ดีขึ้น

เกรด 1.4404 หรือ 316L เป็นสเตนเลสออสเทนนิติก AISI 316 ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีมาก เนื่องจากมีปริมาณโครเมียมและโมลิบดีนัมสูงและมีปริมาณคาร์บอนต่ำ ความแข็งแรงในสถานะชุบแข็งคือประมาณ 600 MPa สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ แต่สำหรับชิ้นส่วนขนาดเล็ก ความแข็งแรงสามารถเพิ่มขึ้นได้เมื่อทำงานเย็น

ในการใช้งานหลายอย่าง ผลิตภัณฑ์ต่างๆ รวมถึงส่วนประกอบเครื่องมือสำหรับอุตสาหกรรมเครื่องกล เคมี ปิโตรเลียม การทำนาฬิกา อาหารและเครื่องดื่ม และอุตสาหกรรมการแพทย์

316L สามารถใช้ในสภาพอบอ่อนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่หรือสภาพงานเย็นหน้าตัดขนาดเล็ก

โลหะผสม Incoloy เกรด 825 ที่ใช้ทำข้อต่อท่อแบบชนมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง มีปริมาณนิกเกิลสูง ซึ่งเพียงพอต่อการต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากการกัดกร่อนของคลอไรด์ไอออน และโครงสร้างออสเทนนิติกที่เสถียรมาก

คุณลักษณะที่สำคัญของ Incoloy UNS N08800 Elbow คือ ไม่เพียงแต่แสดงคุณสมบัติเชิงกลที่ดีในสภาวะอุณหภูมิแวดล้อมเท่านั้น แต่ยังทำงานได้ดีที่การตั้งค่าอุณหภูมิสูงถึง 1,000¡ãF

โลหะผสม Incoloy 825 เป็นโลหะผสมนิกเกิล เหล็ก โครเมียมที่รวมโมลิบดีนัม ทองแดง และไทเทเนียมเข้าด้วยกัน เพื่อความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ดีเยี่ยม Incoloy 825 ทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีมาก มีปริมาณนิกเกิลสูง เพียงพอที่จะต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากการกัดกร่อนของคลอไรด์ไอออน และมีค่าออสเทนนิติกที่เสถียรมาก

317L ไม่เป็นแม่เหล็กในสภาวะอบอ่อน แต่อาจกลายเป็นแม่เหล็กเล็กน้อยอันเป็นผลมาจากการเชื่อม อุปกรณ์ที่ให้มาภายใต้ข้อกำหนดนี้จะต้องได้รับการตรวจสอบด้วยสายตาเพื่อดูความไม่ต่อเนื่องของพื้นผิว การตรวจสอบพื้นผิว และเครื่องหมายทางกล

สเตนเลสสตีลดูเพล็กซ์ 2205 เป็นเกรดสเตนเลสดูเพล็กซ์ (เฟอริติก\/ออสเทนนิติก) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด พบการใช้งานเนื่องจากทั้งความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและมีความแข็งแรงสูง Duplex 2205 เป็นสเตนเลสสตีลเสริมไนโตรเจนที่พัฒนาขึ้นเพื่อต่อสู้กับปัญหาการกัดกร่อนทั่วไปที่พบกับสเตนเลสซีรีส์ 300