Super Duplex S32750/2507: Pagmamanupaktura sa pamamagitan ng Extrusion, Solution Annealing, at Cold Rolling

Ang Super duplex S32750, na karaniwang tinatawag na 2507, ay isang stainless steel na may humigit-kumulang na 25Cr-7Ni-4Mo-N. Ang seamless pipe nito ay ginagawa sa pamamagitan ng hot extrusion, high-temperature solution annealing sa temperatura na malapit sa 1050 hanggang 1100 degrees Celsius, mabilis na pagpapalamig sa tubig, at cold pilgering o drawing. Ang prosesong ito ay nagbibigay-daan sa pagbuo ng balanseng mikroestruktura na humigit-kumulang na 50/50 austenite-ferrite, na may pitting resistance equivalent number na higit sa 40 at minimum yield strength na humigit-kumulang sa 550 MPa, o mga 80 ksi; ang cold-worked tube ay umaabot sa tensile strength na malapit sa 125 ksi. Ang kumbinasyon ng lakas at resistance sa corrosion ang dahilan kung bakit ang 2507 ay kinakailangan para sa mga pinakamatinding serbisyo na may chloride.

Ang Metallurgy Sa Likod Ng Mga Numero
Ang super duplex ay kumukuha ng kanyang pagganap mula sa isang sinasadyang dalawang-yugong istruktura. Ang ferrite ay nagbibigay ng mataas na lakas at paglaban sa chloride stress corrosion cracking; ang austenite naman ay nag-aambag ng katatagan at pangkalahatang paglaban sa corrosion. Ang nominal na komposisyon—humigit-kumulang 25 porsyento chromium, 7 porsyento nickel, 4 porsyento molybdenum, at 0.24 hanggang 0.32 porsyento nitrogen—ay itinakda upang magkaroon ng halos pantay na bahagi ang parehong yugto matapos ang solution annealing. Ang nitrogen ang pangunahing modernong sangkap: ito ay malakas na tagapag-usbong ng austenite, itinaas ang lakas sa pamamagitan ng solid-solution hardening, at lubos na pinapataas ang paglaban sa pitting. Kapag kinalkula ang mga numero gamit ang PREN = %Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N, ang karaniwang 2507 heat ay umaabot sa PREN na humigit-kumulang 43—malinaw na mas mataas sa threshold na 40 na tumutukoy sa super duplex class.
Ang presyo ng ganitong pagganap ay ang sensitibidad sa metalurhiya. Sa pagitan ng humigit-kumulang 600 at 950 degree Celsius, maaaring mabuo sa loob ng ilang minuto ang mga brittle intermetallic phases tulad ng sigma at chi, na kumuha ng chromium at molybdenum mula sa matrix at nawasak ang parehong toughness at corrosion resistance. Ang bawat hakbang sa pagmamanupaktura ay idinisenyo upang pasukin nang mabilis ang materyal sa temperature range na ito at iwanan ito nang buo sa estado ng solution-treated. Ang parehong sensitibidad ay naglalagay din ng limitasyon sa paggawa nang sumunod: ang init na ipinapasok sa welding, ang temperatura sa pagitan ng bawat pass, at anumang post-forming heat treatment ay dapat sumunod sa parehong thermal limits, dahil maaari pa ring sirain ang isang perpektong mill product ng hindi maingat na pagsasagawa sa field.

Mainit na Extrusion ng Hollow
Ang seamless super duplex pipe ay nagsisimula bilang solid o bored billet, iniiinduksyon na mainit upang maabot ang temperature ng extrusion, nililipad ng glass lubricant, at ipinupush sa pamamagitan ng isang die sa ibabaw ng isang mandrel upang mabuo ang isang hollow mother tube. Ang extrusion ay angkop para sa mataas na alloy na mga grado dahil ginagawa nito ang materyal sa ilalim ng compressive stress, na pumipigil sa cracking sa isang metal na lubos na hindi maginhawa kumpara sa 304 o 316. Ang mataas na temperature ng extrusion ay panatilihin ang deformation loads na madaling pangasiwaan, ngunit hindi dapat payagan ang tubo na manatili sa intermetallic range habang lumalamig, kaya direktang dadalhin ito patungo sa solution treatment.

Solution Annealing at Water Quench
Ang solution annealing ang panghuling heat treatment. Ang pagpapanatili ng tubo sa temperatura na humigit-kumulang 1050 hanggang 1100 degrees Celsius ay naglalagay ng anumang sigma o chi phase, nagpapakapantay sa chromium at molybdenum, at nagrereporma sa balanseng austenite-ferrite ratio. Ang pananatili ay kailangang sundin ng mabilis na paglamig gamit ang tubig: ang paglamig ay dapat sapat na mabilis upang i-freeze ang microstructure at itigil ang reprecipitation habang ang tubo ay bumabalik sa temperatura na 950 hanggang 600 degrees Celsius. Ang mabagal na paglamig ay isa sa pinakakaraniwang dahilan ng nabigong impact o corrosion test sa duplex product, kaya naman ang dami ng tubig para sa paglamig at ang paghawak sa bahagi ay kontrolado, at ang natapos na tubo ay sinusuportahan ng impact testing at corrosion testing ayon sa ASTM A790 at A923.

Cold Pilgering, Drawing, at Strengthening
Upang maabot ang huling sukat at toleransya, ang solusyon-na-anil na pangunahing tubo ay pinapalambot sa pamamagitan ng pilger rolling o drawing over a plug. Ang malamig na pilgering ay binabawasan ang parehong diameter at pader sa isang kontroladong operasyon at nagpapabuti ng surface finish at dimensional accuracy. Ito rin ay nagpataas ng lakas sa pamamagitan ng work hardening, na nagpapahintulot sa tubo na lampas sa 125 ksi tensile strength sa kondisyon nito matapos ang paggawa. Dahil ang malamig na paggawa ay nag-iimbak ng enerhiya at binabawasan ang ductility, isinasagawa ang isang pansamantalang solution anneal at quench sa pagitan ng mga mabibigat na pass, at ang panghuling solution anneal ay ibinabalik ang tinukoy na microstructure maliban kung ang customer ay partikular na humihingi ng cold-worked, mas mataas na lakas na delivery condition. Ang reduction per pass ay kailangang mahigpit na kontrolin: ang labis na malamig na paggawa sa isang solong stroke ay maaaring magdulot ng surface tearing o internal cracking sa isang grado na may mababang ductility kumpara sa karaniwang austenitic, kaya ang mga parameter ng proseso ay sinusuri at inuusisa batay sa bawat heat.

Talaan: Mga Indikatibong Layunin sa Proseso at Katangian

Pambansang Pag-unlad at Kung Saan Nagbibigay-Value ang 2507
Mga taon nang ang pinakamalakas na super duplex na tubo ay nasa kamay ng iilan lamang na tagapagmanufaktura mula sa ibang bansa, ngunit ang mga planta sa Tsina ay nakamit na ang tunay na kemikal na pag-unlad sa kalinisan ng pagsusulok, kontrol sa nitrogen, at pinangangasiwaang malamig na paggawa, at ngayon ay gumagawa ng mataas na lakas na super duplex na seamless pipe na sumusunod sa mahigpit na mga istandar para sa offshore at kemikal. Ang ganitong pagkahinog ay nagpapabuti ng seguridad ng suplay at nagpapaba ng lead time para sa mga bumibili na dati’y umaimport ng bawat metro.
Ang mga aplikasyon ay nagpapaliwanag ng pagsisikap. Ginagamit ng offshore na oil at gas ang 2507 para sa topside piping, umbilicals, at seawater systems kung saan ang mainit, may oxygen na chlorides ay mabilis na magpapakita ng mga pits o cracks sa mas mababang grado. Ang seawater desalination ay umaasa dito para sa high-pressure reverse-osmosis piping at heat-rejection sections. Ginagamit ito ng chemical at pigment plants para sa acidic, chloride-laden process streams. Ang value proposition ay pareho sa bawat kaso: ang super duplex ay nagpapahintulot ng mas manipis na walls sa mas mataas na pressure dahil sa kanyang lakas, habang ang kanyang PREN na higit sa 40 ay nagbibigay ng corrosion margin na panatilihin ang asset sa serbisyo. Ang mas manipis na wall ay nangangahulugan din ng mas kaunti na alloy bawat metro, na bahagyang nakakakompensate sa mas mataas na presyo bawat kilogram ng isang super duplex heat, at binabawasan ang timbang sa offshore structures kung saan ang bawat tonelada ng topside mass ay may premium. Sinusuri at kinukumpirma sa pamamagitan ng PMI, chemistry, mechanical, ferrite, at corrosion testing, ang 2507 pipe ay isang mahigpit na produkto na nagpaparangal sa disiplinadong paggawa sa bawat yugto.

Mga madalas itanong
Tanong: Bakit sobrang mataas ang temperatura ng solution-anneal para sa 2507?
Sagot: Kailangan ng humigit-kumulang 1050 hanggang 1100 degree Celsius upang lubos na matunaw ang mapagkait na sigma at chi phases at muling i-balans ang istruktura ng austenite-ferrite; ang mabilis na pagpapalamig (quench) ay kumuha ng istrukturang iyon.
Tanong: Maaari bang ipadala ang super duplex sa mas mataas na lakas na cold-worked na kondisyon?
Sagot: Oo. Ang cold pilgering o drawing ay maaaring itaas ang tensile strength hanggang sa 125 ksi, ngunit kailangang tukuyin ito dahil ang karamihan sa karaniwang paghahatid ay nasa huling solution-annealed na estado para sa pinakamataas na toughness at corrosion resistance.
Kailangan mo ng super duplex 2507/S32750 seamless pipe na may kumpletong dokumentasyon sa mechanical at corrosion properties? Makipag-ugnayan sa Zhejiang Wenqiang Stainless Steel Co., Ltd. Telepono +86 577 8922 2595 / https://www.chinawqsteel.com/