Сигма Фаза Ембриглетмент: Управљање високо-температурним сервисом у цевима од нерђајућег челика

Сигма фаза ембриглемент је формирање тврде, крхке хром-жељде интерметалике у нерђајућем челику која се опекочи приближно између 600 и 950 Ц, одбацујући легуру од чврстоће и отпорности на корозију. Практични резултат: цев која је била уплитна када је постављена може постати опасно крхка након дугог коришћења или након спорог хлађења кроз тај прозор, посебно у калима са високим садржајем хрома, молибдена и дуплекса. Управљање тим се свезује на контролу времена и температуре излагања, одређивање правог квалитета и обнављање микроструктуре за време изгарања раствором када је потребно. У компаније "Цхецзян Венцхианг" за нерђајући челик, Лимитед, ми се бавимо сигма фазом у фази дизајна и топлотне обраде, а не као последељном помишљањем.

Шта је сигма фаза и зашто се формира
Сигма је уређена, богата хромним интерметалом (широко FeCr тип), изузетно тврда са скоро никаквом дугалношћу. Он се формира на границама зрна и на интерфејсима ферит-аустенит, јер му та места пружају и снабдевање хромом и дифузијске путеве које му су потребне. Формација је дифузијски контролисана, тако да зависи од температуре и времена заједно: унутар критичног опсега легури треба трајна изложеност да би изградиле значајну сигму, а падавина се најбрже одвија у средини опсега, често близу 700-850 Ц за многе аустенитне степенице.
Неколико ствари чини Сигму подлаком. Пошто извуче хром из околне матрице да би се изградио, суседни метал постаје сиромашан хромом и мање отпоран на корозију, тако да један механизам напада механичке и хемијске перформансе истовремено. И може се формирати током спорог хлађења од заваривања или ковања, не само у служби, што значи да компонента може већ носити сигму пре него што се икада стави у рад.

Који су степени подложни
Осетљивост се повећава са садржајем хрома и молибдена, јер су оба јака сигма форматори. Високо-лигурани аустенитни сорти као што су 316, 317, и супераустенити су склонији од малог 304. Степени стабилизовани титаном или ниобијем, као што су 321 и 347, одабрани су за погорене температуре делимично зато што се отпорнују сензибилизацији, али нису имуни на сигму на врху бенда.
Дуплекс и супер дуплекс класе захтевају посебну пажњу. 2205 и 2507/S32750 носе око 22-25% хрома плус молибдену и велику фракцију ферита, а зато што се сигма најбрже формира у фериту, могу врло брзо да баце фазе крхкости у опсегу од 700-900 Ц. Зато дуплексна фабрикација снажно контролише улаз топлоте и температуру интерпаса, и зашто је максимална препоручена температура рада за 2205 знатно нижа од многих аустентика. Држите дуплексну линију превише дуго близу 850 °C и чврстоћа удара може пасти са облиска.

Последице у служби
Најјаснији симптом сигма крхкости је колапс у удару чврстоће на собу температуре. Метал који је упитао велику енергију у Чарпи тесту када је нови може пасти на мали део од тога након сигма облика, што повећава ризик од крхкости током искључења, топлотних циклуса или хидростатичког поново тестирања када је метал хладан. То је због тога што се опасност често појављује тек када се биљка охлади за одржавање.
Казнина за корозију долази од исцрпљења хрома око сигма честица. Локализовани напад, јаме и међугрануларна корозија убрзавају се у тим исцрпљеним зонама, што смањује вредност саме легуре изабране за агресивну службу. У дуплексним материјалима комбиновани губитак чврстоће и отпорности на корозију је управо разлог зашто је избегавање фаза крхкости главни захтев за израду.

Превенција кроз дизајн и спецификацију
Прва ствар коју треба учинити је да метал не улази у критичан опсег током рада. Поставите документован максималну температуру за рад и поштујте је, и избегавате већину Сигма у служби. За дуплексне цеви то значи поштовање температурног плафона произвођача, а не веће границе које се користе за аустенитике. Када је висока температура неизбежна, изаберите стабилизовану или специјално дизајнирану категорију за високу температуру и узмите у обзир кумулативну изложеност током пројектована живота.
Контроле производње имају једнаку тежину. Брзо хлађење кроз опсег падања након заваривања или топлог формирања ограничава време доступно за дифузију, тако да сигма има мање шансе за раст. За дуплекс, контролисање улаза топлоте, температуре интерпаса и брзине хлађења одржава феррит-аустенитну равнотежу и задржава интерметалике. Поновно поправљање заварива на једном месту представља скривену опасност, јер сваки додаје још један топлотни циклус кроз опасно подручје.

Откривање и рестаурација
Сигма се металографски приказује под ецирањем и микроскопијом, а њен ефекат се мери ударним тестирањем које откривају изгубљену чврстоћу. Пошто је тврд, истраживања тврдоће и специјализовани ецханти могу да означе сумњиве зоне, а тестови корозије потврђују исцрпљење хрома. Када се утврди да компонента држи оштећену сигму, можете ресетирати микроструктуру решење одгајања: топлота далеко изнад опсега падања, обично око 1040-1120 Ц за многе аустенитне степенице, држите довољно дуго да се интерметални врати у раствор, а затим брзо угасите да закљу
Растворно гњечење функционише, али то није увек практично на инсталираним цевима, тако да је превенција и даље боља опција. За нови материјал, правилни услов испоруке раствора и угашен, проверен хемијским и механичким тестирањем, осигурава да цевка почиње без фаза крхкости.

Практична поука
Сигма фаза је феномен који се јавља у временској и температурној фази, најактивнији између 600 и 950 °C и најбржи у легурима са високим садржајем хрома, молибдена и дуплекса. Избјегавајте га поштовањем граница температуре рада, контролом заваривања и формирањем топлотних циклуса и одређивањем материјала који је изгрејан раствором. Пронађите га металографским и ударним тестирањем, а где год можете, обрните га напротив, на начин на који се раствор нагрева, а затим брзо гасите. Венцхианг снабдева аустенитске, стабилизоване и дуплексне квалитете у исправном термичком третману, са унутрашњим хемијским, механичким и корозијским тестирањем како би се потврдила микроструктура да је здрава пре него што цев достигне услугу високе температуре.

Често постављана питања
П: На којој температури се сигма фаза формира у нерђајућем челику?
О: Сигма фаза се опекочи приближно између 600 и 950 °C, са најбржим формирањем обично усред тог опсега. Продолжено излагање или споро хлађење кроз опсег промовише га, посебно у високохромским, високомолибденским и дуплексним сортима.
П: Да ли се може обрнути фриглитет сигма фазе?
А: Да. Раствор за грејање на око 1040-1120 Ц за аустенитне степени раствора сигму назад у матрицу, а брзо угашање спречава да се реформише. На инсталираним цевима ово је често непрактично, тако да се преферира превенција кроз контролу температуре.

За раствором загрејено аустенитно и дуплексно нерђајуће цеви које су потврђене интерним тестирањем, контактирајте Цхецхианг Венцхианг Нестанлес Стил Цо, Лтд. на +86 577 8922 2595 / https://www.chinawqsteel.com/