چرا درمان سرد لوله های فولادی بدون درز باید دنباله ای دقیق داشته باشد؟

عملیات سرد (که گاهی اوقات به‌عنوان عملیات زیر{0}}صفر یا برودتی نامیده می‌شود) مرحله بعدی-است که پس از خاموش کردن برخی از انواع لوله‌ها و لوله‌های فولادی بدون درز - که معمولاً فولاد آلیاژی، فولاد یاتاقان و لوله کشیده{{3} دقیق- اعمال می‌شود، در جایی که پایداری ابعادی در طول عمر ساختار معمولی برای لوله اهمیت بیشتری دارد. اگر به درستی انجام شود، آستنیت باقیمانده را به مارتنزیت تبدیل می کند و استرس داخلی را که خاموش کردن بر جای می گذارد تسکین می دهد. اگر به ترتیب اشتباه انجام شود، یا با یک مرحله رد شده، می تواند لوله ای را که از نظر ابعادی ظریف به نظر می رسد در کف مغازه باقی بگذارد و سپس ترک بخورد، منحرف شود، یا ماه ها بعد در سرویس از حالت تحمل خارج شود.

این فرآیند از نظر مفهومی پیچیده نیست، امااین فقط به عنوان یک دنباله کار می کند- هر مرحله برای مدیریت استرس ایجاد شده توسط مرحله قبل از آن وجود دارد. در زیر به بررسی متالورژی مربوط به اینکه چرا اصلاً به درمان سرد نیاز است، فرآیند چهار مرحله-به ترتیبی که باید واقعاً اتفاق بیفتد، و آنچه که هنگام خرید لوله ای که قرار است از آن عبور کرده است را بررسی کنید، می پردازیم.

هنگامی که یک فولاد سخت‌شدنی خاموش می‌شود، آستنیت در ساختار آن به مارتنزیت تبدیل می‌شود، زیرا ماده از دمایی به نام Ms (شروع مارتنزیت) سرد می‌شود. این دگرگونی همچنان ادامه می‌یابد که دما همچنان کاهش می‌یابد، تا دمای پایین‌تری به نام Mf (پایان مارتنزیت) - نقطه‌ای که در آن تبدیل اساساً کامل می‌شود. مشکل این است کهبرای بسیاری از فولادهای آلیاژی و یاتاقان، Mf بسیار کمتر از دمای اتاق است. کوئنچ که در دمای اتاق متوقف می‌شود (یا هوا-به دمای اتاق خنک می‌شود) بنابراین تبدیل را تا حدی متوقف می‌کند و بخشی از آستنیت اصلی را تغییر شکل نمی‌دهد. این استآستنیت را حفظ کرد.

آستنیت باقی‌مانده ناپایدار است - این یک فاز پایدار دائمی نیست، آستنیتی است که هرگز آنقدر سرد نشده است که تبدیل شدن را تمام کند. به حال خود رها شود، می تواند به آرامی در طول زمان در سرویس، به ویژه تحت بار، ارتعاش، یا چرخه دما تغییر کند. از آنجایی که مارتنزیت حجم بیشتری را نسبت به آستنیتی که از آن تشکیل می شود اشغال می کند، این تبدیل آهسته به صورترشد ابعادی و ایجاد استرس داخلی پس از اینکه قطعه در حال حاضر در خدمت است- دقیقاً حالت شکستی که درمان سرما برای جلوگیری از آن وجود دارد.

به همین دلیل است که درمان سرماخوردگی اغلب خود را نشان می دهدلوله بدون درز دقیق، بلبرینگ، اجزای سنج و ابزار-قطعات فولادی- برنامه‌هایی که در آنها کسری از میلی‌متر تغییر ابعاد پس از نصب قطعه یک مشکل واقعی است، نه یک مشکل آرایشی. این به عنوان یک مرحله معمولی روی لوله‌های کربنی ساده-یا لوله‌های بدون درز ساختاری اعمال نمی‌شود، زیرا این گریدها در وهله اول سخت نشده‌اند و به سادگی آستنیت باقی‌مانده معنی‌داری را پس از خاموش کردن حمل نمی‌کنند. اگر خریدار در حال تامین منابع استاندارد باشدA106یاAPI 5Lلوله خط بدون درز، درمان سرما چیزی برای پرسیدن نیست. اگر سفارش برای لوله‌های بدون درز زمین دقیق است که برای یک محفظه یاتاقان، یک آستر سیلندر هیدرولیک یا یک بلوک سنج تعیین شده است، باید پرسید که آیا فرآیند تأمین‌کننده شامل آن می‌شود و چگونه.

مرحله 1: چرا ابتدا-در آب جوش خیس کنید؟

قبل از اینکه لوله به دمای زیر صفر برسد، ابتدا در آب در حال جوش قرار می گیرد و برای مدتی در آنجا نگهداری می شود.حدود 30 ثانیه. این مرحله دو کار را همزمان انجام می دهد. اول، آن راتقریباً 15 درصد از استرس داخلی را تسکین می دهدباقیمانده از استرس خاموش کردن اولیه - که در غیر این صورت روی تنش جدیدی که درمان سرمایی در شرف معرفی است، قرار می‌گیرد. دوم، آنآستنیت باقی مانده را تثبیت می کنددر حالت فعلی قبل از اینکه قطعه در معرض نوسان دمایی بسیار بزرگتری قرار گیرد. پرش از این مرحله مانع از کارکرد درمان سرما نمی‌شود، اما بافری را که مراحل بعدی روی آن حساب می‌کنند حذف می‌کند و یکی از رایج‌ترین میانبرهایی است که زمانی که یک فروشگاه سعی می‌کند در زمان چرخه صرفه‌جویی کند، استفاده می‌شود.

مرحله 2: چرا درمان در دو مرحله - زیر صفر، سپس عمیق برودتی؟

درمان سرما به جای یک مرحله در دو مرحله دمایی انجام می شود. لوله ابتدا به a می روددمای معمولی زیر صفر حدود -60 درجه سانتیگراد، و تنها پس از آن به پایین می روددرمان برودتی عمیق در حدود -120 درجه سانتیگراد. انجام این کار در دو مرحله به جای فرو رفتن مستقیم تا -120 درجه سانتیگراد، به همان دلیلی وجود دارد که-آب در حال جوش قبل-خیسانده می‌شود: سرعت شوک حرارتی را مدیریت می‌کند، زیرا یک دلتای بزرگ و کنترل‌نشده-T دقیقاً همان چیزی است که تمایل به باز کردن ترک در یک قسمت قبلی{6} دارد.

هر چه دمای تیمار کمتر باشد، آستنیت باقی مانده بیشتر به مارتنزیت تبدیل می شود- این به جای توقف در -60 درجه سانتیگراد، هدف اصلی رفتن به -120 درجه سانتیگراد است. اما تحول هرگز کامل نیست. آزمایش به طور مداوم این را نشان می دهدتقریباً 2٪ آستنیت باقی مانده استحتی پس از درمان برودتی عمیق در -120 درجه سانتیگراد، صرف نظر از اینکه مدت زمان نگهداری چقدر طولانی شده است. این باقیمانده نقصی نیست که بتوان آن را به صفر رساند - مقدار کمی و کنترل شده آستنیت باقی مانده در ساختار به عنوان یکبافری که استرس را جذب می کندبه‌جای انتقال مستقیم آن به مارتنزیت اطراف، که یکی از دلایلی است که مشخصات تصفیه برودتی عمیق، دما و زمان نگه‌داری را به جای نتیجه آستنیت صفر{-حفظ- هدف قرار می‌دهند.

مرحله 3: چرا قبل از حرارت دادن در آب گرم دوباره گرم کنید؟

هنگامی که نگه داشتن برودتی عمیق کامل شد، لوله دوباره بیرون آورده شده و گرم می شودآب گرم، رها نمی شود تا خود به خود با هوای محیط یکسان شود. این مرحله گرم کردن مجددتقریباً 40٪ از استرس ناشی از خود درمان سرماخوردگی را تسکین می دهد- مارتنزیت جدید که در مراحل زیر صفر و کرایو عمیق تشکیل شده است، فشار داخلی خود را بر روی هر چیزی که از خاموش کردن اولیه باقی مانده است، حمل می کند. گرم شدن تدریجی در آب، سفر برگشت را مدیریت می‌کند، همانطور که-آب در حال جوش، قبل از خیس کردن{3}}سفر را کاهش داد: با کنترل‌کردن تغییر دما به جای ناگهانی.

مرحله 4: چرا معتدل شدن باید به سرعت اتفاق بیفتد؟

دنباله با معتدل بسته می شود، وتلطیف باید بلافاصله پس از گرم شدن مجدد آب گرم- انجام شود، نه در زمان مناسب بعدی در برنامه تولید. تلطیف بخش اعظم تنش های سرد باقی می ماند-تنش تصفیه پس از مرحله آب گرم-و این همان چیزی است که در واقع مانع از ترک خوردگی تاخیری می شود - مارتنزیت تازه تشکیل شده از مراحل برودتی سخت و شکننده است و در بیشترین حالت ترک-در پنجره دمای بین عملیات سرد و سرد قرار دارد. لوله‌ای که برای مدت طولانی در آن پنجره نگه داشته می‌شود، حتی در دمای اتاق، در معرض خطر واقعی ایجاد ترک‌های ریز-قبل از اینکه تلطیف کردن فرصتی برای کاهش استرسی که آنها را به وجود می‌آورد به دست آورد.

اگر به درستی انجام شود، این مرحله نهایی همان چیزی است که بازده عملی کل فرآیند را ارائه می دهد: بخشی باابعاد نهایی پایداربدون تنش پسماند که باعث ایجاد اعوجاج آهسته در سرویس می شود، و بدون خطر ترک نهفته که در ساختار معتدل در انتظار نمایش پس از ارسال قطعه است.

هر مرحله در این دنباله برای مدیریت استرس ایجاد شده در مرحله قبل وجود دارد، به همین دلیل است که ترتیب یک موضوع راحت نیست:

• قبل از خیساندن آب در حال جوش-خیساندن-و مراحل زیر صفر/عمیق{0}}کریو از یک تنش داخلی پایه بالاتر شروع می‌شوند و خطر ترک را در طول مراحل سرد افزایش می‌دهند.
• مستقیماً به -120 درجه سانتیگراد بدون مرحله میانی -60 درجه سانتیگراد بپریدو لوله یک شوک حرارتی منفرد بسیار بزرگتر را تجربه می کند که دوباره خطر ترک را به جای کاهش آن افزایش می دهد.
• گرم کردن مجدد آب گرم{0}}را نادیده بگیرید یا کوتاه کنیدو تقریباً 40٪ از استرس درمان سرد-در قسمتی که به معتدل شدن می‌رود محبوس می‌شود و بر خلاف آنچه که اعتدال می‌خواهد انجام دهد عمل می‌کند.
• پس از گرم کردن مجدد، حرارت دادن را به تاخیر بیاندازیدو قطعه در حالت مستعد ترک-بیشتر از زمان لازم قرار می گیرد، بدون اینکه تضمینی برای تأخیر قابل بخشش باشد.

تامین‌کننده‌ای که آن را در یک خیساندن سرد و یک حالت حرارتی واحد فشرده می‌کند، بدون رویکرد مدرج در هر دو انتها، ممکن است قطعه‌ای تولید کند که بررسی ابعادی فوری را پشت سر بگذارد و همچنان دارای استرس یا خطر ترک است که فقط بعداً ظاهر می‌شود.

دسته‌ای از لوله بدون درز دقیق برای کاربرد بلبرینگ توسط یک پیمانکار فرعی که با یک چرخه کوتاه‌تر کار می‌کرد، سرد شد-: یک فرورفتگی مستقیم تا -120 درجه سانتی‌گراد بدون مرحله میانی -60 درجه سانتی‌گراد، و پس از آن روز بعد به جای بلافاصله پس از گرم کردن مجدد، تلطیف شد. لوله ها در هنگام دریافت بازرسی ابعادی را پشت سر گذاشتند. چندین هفته پس از استفاده، زیرمجموعه‌ای از این دسته نشان داد که ترک‌خوردگی خط مو به چرخه درمان فشرده بازمی‌گردد - ترکیبی از یک شوک حرارتی بزرگ‌تر در طول خنک‌سازی و تأخیر طولانی‌تر قبل از تلطیف، استرس نهفته‌ای را در ماده ایجاد کرده بود که بازرسی ابعادی به تنهایی قادر به تشخیص آن نبود. این دسته با توالی کامل چهار مرحله‌ای مجدداً کار شد و مستندات فرآیند تأمین‌کننده برای ثبت زمان‌های نگهداری و شکاف بین گرم کردن مجدد و تمپر برای هر مقدار در آینده، نه فقط ابعاد نهایی، تجدید نظر شد.

درمان سرد یک فرآیند است، نه یک خط مشخصات، و گواهی آسیاب که فقط سختی نهایی یا ابعاد نهایی را گزارش می‌کند، به شما نمی‌گوید که آیا این توالی واقعاً دنبال شده است یا خیر. قبل از سفارش لوله یا لوله بدون درز در جایی که درمان سرما برای برنامه شما اهمیت دارد، ارزش این را دارد:

1. تایید درجه در واقع نیاز به درمان سرد دارد.هر گرید لوله فولادی بدون درز از این فرآیند سود نمی برد - این برای فولادهای آلیاژی، بلبرینگ و ابزار با نقطه Mf پایین مهم است، نه برای ساختارهای کربنی ساده یا لوله های خطی که هرگز-سخت نمی شوند.
2. زمان نگهداری و دماهای مستند برای هر مرحله، نه فقط یک یادداشت که "درمان برودتی" انجام شد. به طور خاص بپرسید که آیا این فرآیند از رویکرد درجه‌بندی -60 درجه سانتی‌گراد / -120 درجه سانتی‌گراد استفاده می‌کند یا یک خیساندن مستقیم سرد.
3. فاصله بین{0}}گرم کردن مجدد آب گرم و تلطیف.تأمین‌کننده‌ای که نمی‌تواند این شکاف را بیان کند، یا برنامه‌ریزی دسته‌ای با تأخیر را به جای فوراً پس از گرم‌کردن، تعدیل می‌کند، بیشتر از آنچه گواهی نشان می‌دهد، در معرض خطر ترک است.
4. داده‌های تست آستنیت یا ریزساختار در جایی که برنامه به آن حساس است حفظ می‌شود- یک سطح باقیمانده در یک رقم پایین مورد انتظار و به طور کلی سودمند است. سطح باقیمانده بسیار بالاتر نشان می دهد که مراحل درمان سرما کوتاه شده یا نادیده گرفته شده است.
5. آیا مرحله جوشاندن-آب قبل از خیساندن- بخشی از روش استاندارد تامین کننده است، از آنجایی که یکی از ساده ترین مراحل رها کردن بی سر و صدا بدون نمایش آن در گزارش بازرسی نهایی است.
6. قابلیت ردیابی زیاد، به طوری که اگر یک مشکل ابعادی یا ترک بعداً ظاهر شود، می توان آن را به چرخه درمان خاص ردیابی کرد نه اینکه به عنوان یک نقص ماده عمومی در نظر گرفته شود.

تأمین‌کننده‌ای که می‌تواند بدون تردید به هر شش مورد پاسخ دهد، یک فرآیند کنترل‌شده را توصیف می‌کند. کسی که فقط می‌تواند به یک عدد سختی نهایی اشاره کند، یک نتیجه را توصیف می‌کند، نه یک فرآیند - و برای لوله‌های بدون درز درمان‌شده با سرد-، نتیجه روز اول به شما نمی‌گوید که قطعه قرار است شش ماه پس از سرویس چه کاری انجام دهد.

اکنون تماس بگیرید