Super Duplex S32750/2507: Prodhimi përmes ekstruzionit, ngrohjes së zgjidhjes dhe rullimit të ftohtë

Super duplex S32750, i quajtur zakonisht 2507, është një çelik inox me përbërje nominale 25Cr-7Ni-4Mo-N. Tubat e tij pa bashkëlidhje prodhohen përmes ekstruzionit të nxehtë, nxehtësisë së zgjidhjes në temperaturë të lartë (rreth 1050–1100 °C), ngrohjes së shpejtë me ujë dhe rrullimit të ftohtë (pilgering) ose të zhytjes së ftohtë. Ky proces prodhon një mikrostrukturë të ekuilibruar, rreth 50/50 austenit-ferrit, me një numër ekuivalent rezistencë ndaj korrozionit të pikave mbi 40 dhe një forcë minimale të shpërndarjes rreth 550 MPa (ose rreth 80 ksi); tubat e punuar me ftohtë arrijnë një forcë të terheqjes rreth 125 ksi. Fuqia e kombinuar me rezistencën ndaj korrozionit është arsyeja pse 2507 specifikohet për shërbimet më agresive me kloridë.

Metalurgjia Pas Numrave
Super duplex i merr performancën nga një strukturë e qëllimshme dyfazore. Ferriti siguron fortësi të lartë dhe rezistencë ndaj korrozionit të shkaktuar nga stresi i kloridit; austeniti kontribuon në elasticitet dhe rezistencë të përgjithshme ndaj korrozionit. Kompozimi nominal, rreth 25 për qind krom, 7 për qind nikël, 4 për qind molibden dhe 0,24 deri në 0,32 për qind azot, është i përcaktuar në mënyrë që të dy fazat të jenë rreth të barabarta pas ngrohjes në temperaturë të lartë dhe ftohjes së menjëhershme. Azoti është shkalla kryesore moderne: ai është formues i fortë i austenitit, rrit fortësinë përmes hardimit të zgjidhjes së ngurtë dhe rrit shumë rezistencën ndaj korrozionit të pikave. Nëse llogaritni numrat me formulën PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N, një ngrohje tipike 2507 arrin një vlerë PREN rreth 43, që është me siguri mbi pragun 40 i cili përcakton klasën e super duplex.
Çmimi i atij performanshi është ndjeshmëria metalurgjike. Në mes të 600 dhe 950 gradëve Celsius, fazat e brishta intermetalike, si sigma dhe chi, mund të precipitojnë brenda minutash, duke hequr kromin dhe molibdenin nga matrica dhe duke dëmtuar të dyja: rezistencën ndaj goditjeve dhe rezistencën ndaj korrozionit. Çdo hap i prodhimit është projektuar për të lëvizur materialin nëpër këtë interval kohor sa më shpejt që të jetë e mundur dhe për ta lënë të plotësisht të trajtuar me zgjidhje. E njëjta ndjeshmëri kufizon edhe përpunimin pasardhës: sasia e nxehtësisë gjatë ngjitjes, temperatura midis kalimeve dhe çdo trajtim termik pas formimit duhet të respektojnë të njëjtat kufije termike, sepse një produkt i përsosur i fabrikës mund të dëmtohet akoma nga praktika e paqëndrueshme në fushë.

Ekstruzioni i nxehtë i hollores
Pipat e superduplexit të vazhduara fillojnë si një billet e ngurtë ose e perforuar, ngrohen me induksion deri në temperaturën e ekstruzionit, lubrikuhen me qelq dhe shtypen përmes një matricës mbi një mandrel për të formuar një tub mëmë holle. Ekstruzioni është i përshtatshëm për grade me lartë përzierje sepse punon materialin nën tension shtypës, i cili ndalon çarjet në një metal shumë më pak i tolerueshëm se 304 ose 316. Temperatura e lartë e ekstruzionit e mban ngarkesën e deformimit në kufijtë e menaxhueshëm, por tubi nuk lejohet të qëndrojë në intervalin e intermetalik gjatë ftohjes, prandaj kalon menjëherë në trajtimin e zgjidhjes.

Ngrohja e zgjidhjes dhe ftohja me ujë
Ngrohja e zgjidhjes është trajtimi termik vendimtar. Mbajtja e tubit në temperaturë rreth 1050 deri në 1100 gradë Celsius tret çdo fazë sigma ose chi, homogjenizon kromin dhe molibdenin dhe rikthen raportin e balancuar austenit-ferrit. Kjo mbajtje duhet të ndiqet nga një ftohje e shpejtë me ujë: ftohja duhet të jetë e mjaftueshme për të «ngrirë» mikrostrukturën dhe për të ndaluar riprecipitimin kur tubi kalon përsëri nëpër intervalin 950–600 gradë Celsius. Një ftohje shumë e ngadaltë është një nga shkaqet më të përbashkëta të dështimeve në testet e goditjes ose korrozionit te produktet duplex, prandaj vëllimi i ujit për ftohje dhe manipulimi i pjesëve kontrollohen me kujdes, ndërsa tubat e përfunduar verifikohen me testime goditjeje dhe korrozioni sipas standardeve ASTM A790 dhe A923.

Pilgerimi i ftohtë, tërheqja dhe forcimi
Për të arritur dimensionet dhe tolerancat përfundimtare, tubi mëmë i temperuar në solucion merret në temperaturë të ulët me rrotullim pilger ose me tërheqje mbi një tapis. Pilgerimi i ftohtë zvogëlon njëkohësisht diametrin dhe murin në një operacion të kontrolluar dhe përmirëson përfundimin e sipërfaqes dhe saktësinë dimensionale. Ai gjithashtu rrit fortësinë përmes ngurtësimit nga puna, duke lejuar që tubi të tejkalojë 125 ksi forcën e treguar në gjendjen pas punimit. Meqenëse punimi i ftohtë ruajnë energji dhe zvogëlojnë duktilitetin, një temperim i mesëm në solucion me ftohje pasardhëse bëhet midis kalimeve të rënda, ndërsa një temperim përfundimtar në solucion rikthen mikrostrukturën e specifikuar, përveç rastit kur klienti kërkon shprehimisht një gjendje të dorëzimit me punim të ftohtë dhe fortësi më të lartë. Zvogëlimi për çdo kalim duhet të kontrollohet me saktësi: shumë punim i ftohtë në një kalim të vetëm mund të shkaktojë plasaritje të sipërfaqes ose çarje të brendshme te një shkallë që është tashmë e ulët në duktilitet krahas austenitikëve standard, prandaj parametrat e procesit verifikohen për secilën ngrohje.

Tabela: Qëllimet e procesit dhe të vetive të rekomanduara

Përparimi kombëtar dhe ku 2507 ofron vlerë
Për vite të tëra tubat super-duplex me fortësi më të lartë i përkisnin një numri të vogël prodhuesish të huaj, por fabrikat kineze kanë bërë përparime të vërteta metalurgjike në pastërtinë e shkrirjes, kontrollin e azotit dhe punimin e ftohtë të kontrolluar, dhe tani prodhojnë tuba super-duplex të forta pa bashkëlidhje që plotësojnë specifikimet e kërkuara për aplikime offshore dhe kimike. Kjo rritje e nivelit përmirëson sigurinë e furnizimit dhe zvogëlon kohën e pritjes për blerësit që më parë importonin çdo metër.
Aplikimet e justifikojnë përpjekjen. Nafta dhe gazet offshore përdorin 2507 për tubacionet e sipërme, umbilikale dhe sistemet e ujit të detit, ku kloridet e ngrohta dhe të oksigjenizuara do të shkaktonte shpejt korrozion apo çarje në grade më të ulëta. Destilimi i ujit të detit mbështetet në të për tubacionet e osmozës së kundërt me presion të lartë dhe seksionet e zhdukjes së nxehtësisë. Fabrikat e kimikateve dhe pigmenteve e përdorin atë për rrjedhat e procesit acidike dhe të ngarkuara me kloride. Propozimi i vlerës është i njëjtë në çdo rast: super duplex lejon mure më të holla në presione më të larta për shkak të fortësisë së tij, ndërsa PREN mbi 40 i jep margjinën e korrozionit që e mban aktivin në shërbim. Një mur më i hollë do të thotë gjithashtu më pak legierë për metër, që pjesërisht kompenson çmimin më të lartë për kilogram të një ngrohjeje super duplex, dhe redukton peshën në strukturat offshore ku çdo ton masë e sipërme sjell një tarifë shtesë. Tubat 2507 verifikohen përmes PMI, analizës së kimisë, testimeve mekanike, ferritike dhe të korrozionit, dhe janë produkt i kërkuar që kërkon prodhim të disiplinuar në çdo fazë.

Pyetje të Bëra Shpesh
Pyetje: Pse është aq e lartë temperatura e temperimit me zgjidhje për 2507?
Përgjigje: Janë nevojë rreth 1050 deri në 1100 gradë Celsius për të shpërbërë plotësisht fazat e brishta sigma dhe chi dhe për të rivendosur ekuilibrin midis strukturës austenit-ferrit; një ftohje e shpejtë më pas e «mbyll» këtë strukturë.
Pyetje: A mund të furnizohet super duplex në një gjendje të punuar me ftohtë me rezistencë më të lartë?
Përgjigje: Po. Pilgerimi i ftohtë ose tërheqja e ftohtë mund të ngrijnë rezistencën e treguar në zbatim deri në 125 ksi, por kjo duhet të specifikohet, sepse shumica e dorëzimeve standarde janë përfundimisht të temperuara me zgjidhje për të arritur elasticitetin dhe rezistencën kundër korrozionit maksimale.
Keni nevojë për tuba të papërcjellshme super duplex 2507/S32750 me dokumentacion të plotë mekanik dhe kundër korrozionit? Kontaktoni Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. Tel +86 577 8922 2595 / https://www.chinawqsteel.com/