Jakie są etapy procesu obróbki cieplnej rur odlewanych ze stali nierdzewnej

Jako kluczowy element nowoczesnych systemów rurociągów przemysłowych, rury odlewane ze stali nierdzewnej są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym, naftowym, stoczniowym, energetycznym i innych. Doskonała odporność na korozję i właściwości mechaniczne decydują o jego niezawodności w trudnych warunkach. Proces obróbki cieplnej jest kluczowym ogniwem poprawiającym właściwości użytkowe rur ze stali nierdzewnej, co bezpośrednio wpływa na ich mikrostrukturę, właściwości mechaniczne i odporność na korozję.

Cel i znaczenie obróbki cieplnej
Podczas procesu odlewania w przypadku rur odlewanych ze stali nierdzewnej często występują problemy, takie jak naprężenia wewnętrzne i nierówna mikrostruktura z powodu nierównomiernej szybkości chłodzenia i grubej organizacji. Rozsądny proces obróbki cieplnej może wyeliminować naprężenia odlewnicze, udoskonalić ziarna, równomiernie rozprowadzić tkanki oraz poprawić właściwości mechaniczne i odporność na korozję. Zwłaszcza w przypadku austenitycznych stali nierdzewnych, takich jak 304, 316 itp., obróbka cieplna może poprawić odporność na wżery i korozję międzykrystaliczną oraz wydłużyć żywotność łączników rurowych.

Szczegółowe wyjaśnienie etapów procesu obróbki cieplnej
1. Obróbka podgrzewająca
Temperatura wstępnego podgrzewania jest ogólnie kontrolowana w zakresie 400 ℃ ~ 600 ℃. Głównym celem jest złagodzenie naprężeń termicznych wewnątrz odlewu i zmniejszenie ryzyka pęknięć podczas późniejszego ogrzewania. Czas podgrzewania zależy od średnicy rury i grubości ścianki, aby zapewnić równomierne przenikanie temperatury do odlewu.
2. Wyżarzanie rozpuszczające (obróbka rozpuszczająca)
Wyżarzanie rozpuszczające jest podstawowym krokiem mającym na celu poprawę wydajności rur odlewanych ze stali nierdzewnej. Zwykle temperaturę ogrzewania reguluje się w zakresie 1040℃ ~ 1120℃ i utrzymuje się pewien czas, aby umożliwić całkowite rozpuszczenie węglików w osnowie i wyeliminowanie fazy wytrącania oraz zjawiska segregacji. Równomierne ogrzewanie jest kluczem do uniknięcia lokalnego przegrzania lub niedogrzania.
Zalety tego kroku to:
Wyeliminuj naprężenia wewnętrzne, zmniejsz kruchość i popraw wytrzymałość.
Zwiększa odporność na korozję, szczególnie zapobiega korozji międzykrystalicznej.
Udoskonalić strukturę ziaren i poprawić właściwości mechaniczne.
Czas utrzymywania jest ogólnie określany na podstawie grubości ścianki i rozmiaru odlanej rury, zwykle 1 ~ 3 godziny, aby zapewnić wystarczające przewodzenie ciepła.
3. Szybkie chłodzenie (hartowanie)
Po wyżarzaniu rozpuszczającym wymagane jest szybkie chłodzenie, zwykle poprzez chłodzenie wodą, chłodzenie olejem lub chłodzenie powietrzem. Szybkie chłodzenie może zapobiec ponownemu wytrącaniu się węglików i zablokować stan roztworu stałego.
Szybkość chłodzenia bezpośrednio wpływa na mikrostrukturę i wydajność stali nierdzewnej:
Zbyt wolne chłodzenie może łatwo doprowadzić do wytrącenia się węglików i zmniejszyć odporność na korozję.
Zbyt szybkie chłodzenie może powodować naprężenia termiczne, które należy w rozsądny sposób kontrolować.
W profesjonalnej produkcji wybierz metodę chłodzenia odpowiednią do specyfikacji produktu, aby zapewnić stabilną pracę łączników rurowych.
4. Odpuszczanie w niskiej temperaturze (opcjonalnie)
Niektóre rury odlewane ze stali nierdzewnej o specjalnych wymaganiach będą hartowane w niskiej temperaturze, a temperatura wynosi zazwyczaj 150 ℃ ~ 300 ℃. Celem jest dalsza eliminacja naprężeń szczątkowych, poprawa wytrzymałości i plastyczności rury oraz uniknięcie mikropęknięć podczas użytkowania.
Sprzęt do obróbki cieplnej i kontrola procesu
W obróbce cieplnej rur odlewanych ze stali nierdzewnej wykorzystuje się głównie piec do ochrony atmosfery lub piec próżniowy, aby zapobiec utlenianiu i odwęgleniu podczas ogrzewania. Zautomatyzowany system kontroli temperatury zapewnia, że ​​temperatura procesu ogrzewania i chłodzenia jest dokładna i stabilna, a spójność wydajności produktu jest w największym stopniu gwarantowana.
Parametry obróbki cieplnej są ściśle wdrażane zgodnie z normami materiałowymi i wymaganiami projektowymi, takimi jak ASTM A351, A743 itp. Podczas kontroli procesu krzywa temperatury, czas izolacji i szybkość chłodzenia są szczegółowo określone, aby zapewnić, że każda partia produktów spełnia wskaźniki wydajności projektowej.

Rola obróbki cieplnej w poprawie właściwości użytkowych wyrobów
Po naukowej obróbce cieplnej rury ze stali nierdzewnej odlewane mają następujące istotne zalety:
Ulepszone właściwości mechaniczne: Wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności uległy znacznej poprawie, a ciągliwość została zwiększona, aby spełnić wymagania trudnych warunków pracy.
Zwiększona odporność na korozję: Korozja międzykrystaliczna, korozja wżerowa i korozja szczelinowa są znacznie zmniejszone, zapewniając długoterminową stabilną pracę rurociągu w środowiskach kwaśnych, zasadowych i o wysokiej zawartości soli.
Łagodzenie naprężeń wewnętrznych: Wyeliminuj naprężenia szczątkowe powstałe podczas procesu odlewania, unikaj deformacji i pękania produktu oraz poprawiaj bezpieczeństwo użytkowania.
Poprawa jakości powierzchni: Jednolita struktura organizacyjna sprawia, że ​​powierzchnia rury jest gładsza, co jest wygodne w późniejszej obróbce i montażu.