Dikişsiz Çelik Borunun Soğuk İşlemi Neden Kesin Bir Sıra İzlemek Zorundadır?

Soğuk işlem (bazen-sıfırın altında veya kriyojenik işlem olarak da adlandırılır),-belirli dikişsiz çelik boru ve boru kalitelerinin - en yaygın olarak alaşımlı çelik, rulman çeliği ve hassas-çekilmiş borunun söndürülmesinden sonra uygulanan bir takip adımıdır; burada hizmet ömrü boyunca boyutsal stabilite, sıradan yapısal borulara göre daha önemlidir. Doğru yapıldığında, kalan östeniti martensite dönüştürür ve söndürmenin geride bıraktığı iç gerilimi azaltır. Yanlış sırada yapılırsa veya bir adım atlanırsa, atölyede boyutsal olarak iyi görünen bir boru bırakabilir ve aylar sonra hizmette çatlayabilir, deforme olabilir veya toleransı dışına çıkabilir.

Süreç kavram olarak karmaşık değildir, ancakyalnızca bir dizi olarak çalışır- her adım, kendisinden önceki adımın yarattığı stresi yönetmek için mevcuttur. Aşağıda, soğuk işleme neden ihtiyaç duyulduğunun ardındaki metalurjiyi, gerçekte gerçekleşmesi gereken sıraya göre-dört aşamalı süreci ve bu süreçten geçmesi gereken boruyu satın alırken nelere dikkat etmeniz gerektiğini inceleyeceğiz.

Sertleşebilen bir çelik su ile söndürüldüğünde, malzeme Ms (martensit başlangıcı) adı verilen sıcaklığın üzerine soğuduğunda yapısındaki ostenit martenzite dönüşür. Bu dönüşüm, sıcaklık Mf (martensit bitişi) - adı verilen daha düşük bir sıcaklığa, dönüşümün esasen tamamlandığı noktaya kadar düşmeye devam ettikçe devam eder. Sorun şu kiBirçok alaşımlı ve yatak çelikleri için Mf, oda sıcaklığının oldukça altında kalır. Oda sıcaklığında duran (veya havanın-tekrar oda sıcaklığına kadar soğutulduğu) bir söndürme bu nedenle dönüşümü yarı yolda durdurur ve orijinal ostenitin bir kısmını dönüştürülmemiş bırakır. Bututulan ostenit.

Tutulan ostenit yarı kararlıdır -, kalıcı olarak kararlı bir faz değildir, dönüşümü tamamlayacak kadar asla soğumayan ostenittir. Tek başına bırakıldığında, özellikle yük, titreşim veya sıcaklık döngüsü altında, hizmet sırasında zamanla yavaş bir şekilde dönüşebilir. Martenzit, oluştuğu ostenitten daha fazla hacim kapladığı için bu yavaş dönüşüm şu şekilde ortaya çıkar:Parça hizmete girdikten sonra boyutsal büyüme ve iç gerilim oluşumu- tam olarak soğuk tedavinin önlemek için var olduğu arıza modu.

Soğuk tedavisinin en sık ortaya çıkmasının nedeni budur.hassas dikişsiz boru, rulman yatakları, mastar bileşenleri ve takım-çeliği parçalarıParça takıldıktan sonra milimetrenin çok küçük bir kısmındaki boyut kaymasının olduğu - uygulamalar kozmetik değil, gerçek bir sorundur. Sade karbon-çelik hat borulara veya yapısal dikişsiz borulara rutin bir adım olarak uygulanmaz, çünkü bu kaliteler ilk etapta tamamen-sertleştirilmemiştir ve su verme sonrasında anlamlı düzeyde kalan ostenit taşımamaktadır. Bir alıcı standart kaynak kullanıyorsaA106veyaAPI5Ldikişsiz hat borusu, soğuk işlem sorulacak bir şey değildir; Sipariş, bir rulman yatağına, bir hidrolik silindir gömleğine veya bir mastar bloğuna yönelik hassas-taşlanmış dikişsiz boru içinse, tedarikçinin prosesinin bunu içerip içermediğini ve nasıl içerdiğini sormak faydalı olacaktır.

1. Adım: Neden Önce-Kaynar Suda Bekletmelisiniz?

Boru sıfırın altındaki sıcaklığa-yakın bir yere gitmeden önce, önce kaynar suya konulur ve bir süre orada tutulur.yaklaşık 30 saniye. Bu adım aynı anda iki şeyi yapar. İlk olarak oİç stresin yaklaşık %15'ini azaltırAksi takdirde soğuk uygulamanın getireceği yeni stresin üstüne yığılacak orijinal söndürme - stresinden arta kalan. İkincisi, otutulan osteniti stabilize ederParça, takip eden çok daha büyük sıcaklık salınımına maruz kalmadan önce mevcut durumunda. Bu adımı atlamak, soğuk işlemin çalışmasını durdurmaz ancak daha sonraki aşamaların güvendiği bir tamponu ortadan kaldırır ve bu, bir mağazanın döngü süresinden tasarruf etmeye çalıştığında kullanılan en yaygın kısayollardan biridir.

Adım 2: Neden İki Aşamada - Sıfır Altı, Sonra Derin Kriyojenik Tedavi?

Soğuk tedavinin kendisi bir yerine iki sıcaklık aşamasında yapılır. Boru ilk önce bir yere gider.-60 derece civarında geleneksel sıfırın altındaki sıcaklıkve ancak bundan sonra aşağı iner-120 derece C civarında derin kriyojenik tedavi. Bunu doğrudan -120 dereceC'ye daldırmak yerine iki adımda yapmak, kaynayan-su ön ıslatmayla-aynı sebepten dolayı mevcuttur: büyük, kontrolsüz bir delta-T tam olarak zaten-söndürülmüş, zaten gerilim altında olan bir parçada çatlamayı açma eğiliminde olduğundan termal şok oranını yönetir.

İşlem sıcaklığı ne kadar düşük olursa, o kadar çok tutulan ostenit martenzite dönüşür- -60 dereceC'de durmak yerine -120 dereceC'ye gitmenin asıl amacı budur. Ancak dönüşüm asla tamamlanmaz. Testler tutarlı bir şekilde şunu gösteriyor:yaklaşık %2 oranında kalan ostenit kalıntısı-120 dereceC'de derin kriyojenik işlemden sonra bile, bekletme süresinin ne kadar uzatıldığına bakılmaksızın. Bu kalıntı, sıfıra kadar takip edilecek bir kusur değildir; yapıda kalan küçük, kontrollü miktardaki ostenit, bir engelleyici görevi görür.stresi emen tamponBunu doğrudan çevredeki martenzite iletmek yerine, derin kriyojenik işlem spesifikasyonlarının sıfır-tutulan-östenit sonucundan ziyade sıcaklığı ve tutma süresini hedeflemesinin bir nedeni de budur.

Adım 3: Neden Temperlemeden Önce Sıcak Suda Yeniden Isıtmalı?

Derin kriyojenik bekletme işlemi tamamlandıktan sonra boru tekrar dışarı çıkarılır ve ısıtılır.ılık suTek başına ortam havasıyla eşitlenmeye bırakılmaz. Bu yeniden ısıtma adımıSoğuk tedavinin neden olduğu stresin yaklaşık %40'ını hafifletir- sıfır altı ve derin kriyo aşamaları sırasında oluşan yeni martenzit, orijinal söndürmeden arta kalanların üzerine kendi iç gerilimini taşır. Suda kademeli olarak ısıtma, geri dönüş yolculuğunu, kaynar-suda önceden ıslatmanın-tıpkı yolculuğu azaltması gibi yönetir: sıcaklık değişimini ani değil kontrollü tutarak.

Adım 4: Temperlemenin Neden Hemen Gerçekleşmesi Gerekiyor?

Sıra temperlemeyle sona erer vetemperlemenin sıcak-suyun yeniden ısıtılmasından hemen sonra gerçekleşmesi gerekir, üretim programının daha sonraki uygun bir noktasında değil. Temperleme, ılık-su adımından sonra kalan soğuk-işlem stresinin büyük çoğunluğunu ortadan kaldırır ve aslında gecikmiş çatlamayı önleyen şeydir - kriyojenik aşamalardan yeni oluşan martenzit sert ve kırılgandır ve soğuk işlem ile temperleme arasındaki pencerede çatlamaya-en yatkın durumdadır. Oda sıcaklığında bile bu pencerede çok uzun süre tutulan bir boru, temperleme işlemi onları harekete geçiren stresi hafifletme şansı bulamadan önce mikro-çatlaklar geliştirme konusunda gerçek bir risk altındadır.

Doğru yapıldığında, bu son adım tüm sürecin pratik getirisini sağlayan şeydir:kararlı son boyutlar, serviste yavaş distorsiyona yol açan artık gerilim yok ve parça sevk edildikten sonra temperlenmiş yapıda ortaya çıkmayı bekleyen gizli çatlak riski yok.

Bu dizideki her adım, önceki adımın yarattığı stresi yönetmek için mevcuttur, bu nedenle sıralama bir kolaylık meselesi değildir:

• Kaynayan-suda ön-ıslatma işlemini atlayınve sıfır altı/derin-kriyo aşamaları daha yüksek bir temel iç gerilimden başlar, bu da soğuk aşamaların kendisinde çatlama riskini artırır.
• -60 derece C ara aşaması olmadan doğrudan -120 derece C'ye atlayınve boru çok daha büyük tek bir termal şoka maruz kalır, bu da çatlak riskini azaltmak yerine artırır.
• Sıcak-su yeniden ısıtma işlemini atlayın veya kısaltınve soğuk-tedavi stresinin kabaca %40'ı temperlemeye giden kısımda kilitli kalır ve temperlemenin başarmaya çalıştığı şeye karşı çalışır.
• Yeniden ısıtmadan sonra gecikmeli temperlemeve parça, çatlamaya-en yatkın durumunda gerekenden daha uzun süre kalır ve gecikmenin affedici olacağı garantisi verilmez.

Bunu, her iki ucunda kademeli bir yaklaşım olmadan, tek bir soğuk ıslatma ve tek bir temperleme işlemine sıkıştıran bir tedarikçi, anında boyut kontrolünden geçen ve ancak daha sonra ortaya çıkan gerilim veya çatlak riskini hala taşıyan bir parça üretebilir.

Bir rulman uygulamasına yönelik hassas dikişsiz boru partisi, kısaltılmış bir döngüde çalışan bir taşeron tarafından soğuk-işlemden geçirildi: -60 dereceC ara aşama olmadan -120 dereceC'ye tek bir doğrudan dalma, ardından yeniden ısıtmanın hemen ardından hemen yerine ertesi gün temperleme yapıldı. Tüpler teslim alındığında boyutsal incelemeden geçmiştir. Birkaç hafta kullanımdan sonra, partinin bir alt kümesi, sıkıştırılmış işlem döngüsüne kadar takip edilen kılcal çatlaklar gösterdi; soğutma sırasında daha büyük bir tek termal şok ve temperleme öncesinde uzun bir gecikmenin birleşimi, malzemede boyutsal incelemenin tek başına tespit edemeyeceği gizli gerilim bırakmıştı. Parti, tam dört aşamalı sıra ile yeniden işlendi ve tedarikçinin süreç dokümantasyonu, yalnızca son boyutları değil, ilerleyen her parti için bekletme sürelerini ve yeniden ısıtma ile temperleme arasındaki boşluğu kaydedecek şekilde revize edildi.

Soğuk işlem bir spesifikasyon çizgisi değil, bir süreçtir ve yalnızca son sertliği veya son boyutları bildiren bir değirmen sertifikası, bu sıralamanın gerçekten takip edilip edilmediğini size söylemez. Uygulamanız için soğuk tedavinin önemli olduğu yerlerde dikişsiz boru veya tüp sipariş etmeden önce şunları sormanızda fayda var:

1. Derecenin doğrulanması aslında soğuk tedaviye ihtiyaç duyuyor.Her dikişsiz çelik boru sınıfı bu süreçten faydalanmaz - bu, düşük Mf noktasına sahip alaşım, rulman ve takım çelikleri için önemlidir; düz karbonlu yapısal borular veya hiçbir zaman tamamen sertleştirilmemiş hat boruları için- önemli değildir.
2. Her aşama için belgelenmiş tutma süreleri ve sıcaklıkları, sadece "kriyojenik tedavi" yapıldığına dair bir not değil. Özellikle proseste dereceli -60 derece C / -120 derece C yaklaşımının mı yoksa tek bir doğrudan soğuk ıslatma yönteminin mi kullanıldığını sorun.
3. Sıcak-suyun yeniden ısıtılması ile temperleme arasındaki boşluk.Bu boşluğu bildiremeyen veya yeniden ısıtmanın hemen ardından gecikmeli bir parti programı uygulayan bir tedarikçi, sertifikanın gösterdiğinden daha fazla çatlak riski taşıyor demektir.
4. Uygulamanın hassas olduğu durumlarda tutulan östenit veya mikro yapı test verileri- düşük tek haneli rakamlarda kalan bir seviye bekleniyor ve genel olarak faydalı; çok daha yüksek bir kalıntı seviyesi, soğuk tedavi aşamalarının kısaltıldığını veya atlandığını gösteriyor.
5. Kaynatma-suda ön-ıslatma adımının tedarikçinin standart prosedürünün bir parçası olup olmadığı, çünkü nihai denetim raporunda görünmeden sessizce bırakmanın en kolay adımlarından biri.
6. Parti izlenebilirliğiBöylece boyutsal veya çatlama sorunu daha sonra ortaya çıkarsa, genel bir malzeme hatası olarak ele alınmak yerine spesifik işlem döngüsüne kadar takip edilebilir.

Bunların altısına da tereddütsüz cevap verebilen bir tedarikçi kontrollü bir süreç anlatıyor. Yalnızca nihai bir sertlik numarasına işaret edebilen kişi, bir süreci değil, bir sonucu tanımlamaktadır - ve soğuk-işlem görmüş dikişsiz boru için, birinci günkü sonuç, parçanın altı ay hizmete girdikten sonra ne yapacağını size söylemez.

Şimdi iletişime geçin