UNS S32750 süper dubleks paslanmaz çelik dikişsiz boru Ekstrüzyon prosesi üzerine çalışma

giriiş

Yeni nesil enerji ve petrokimya altyapıları son derece aşındırıcı hizmet boru hatlarına ihtiyaç duyduğundan, süper dubleks paslanmaz çelikler, benzersiz şekilde dengelenmiş güç kombinasyonları nedeniyle geniş kullanım alanı bulmaktadır, dayanıklılık ve korozyon geleneksel alaşımlardan daha üstün direnç. Bu Fe-Cr-Ni-Mo ostenitik-ferritik malzemelerin ailesi içinde, UNS S32750, özel Mo ve W ilaveleri yoluyla artan çukurlaşma/çatlak korozyon direnci nedeniyle sıklıkla tercih edilir.. ancak, dikişsiz borulara yönelik uygulamalar çok sayıdayken, kapsamlı bir anlayış ve optimize edilmiş işleme gerektirir. Bu rapor, S32750 süper dubleks dikişsiz boru üretiminde uygulanan ekstrüzyon tekniğini, alaşımın metalurjisini ve ön ısıtmayı içeren çeşitli aşamalardaki davranışlarını değerlendirerek incelemeyi amaçlamaktadır., konteynersiz ekstrüzyon, ve işlem sonrası.

Mikroyapı ve Özellikler

S32750'nin performansını belirleyen birincil mikroyapısal aşamalar, korozyona karşı oldukça dirençli östenit γ-Fe'nin neredeyse eşit dengesini içerir(Ni,CR) ve sinerjistik bir etki sağlayan ferrit α-Fe. Anahtar alaşım elementleri bu dubleks yapıyı destekler.:

• Krom (24-26%) korozyon direnci kazandırırken hem ferriti hem de osteniti stabilize eder
• Molibden (3.5-4.5%) ve tungsten (1.5-2.5%) çukurlaşma gibi lokal korozyona karşı direnci arttırır
• Nikel (5-7%) ostenit fraksiyonunu arttırır, bu da daha sonra uzama yetenekleri kazandırır

Bu birlikte bir mikro yapı sağlar: 40-60% Optimum hasar toleransına ve dirence sahip ferritik bir matris içinde dağılmış östenit adaları. S32750 tipik olarak aşağıdakileri aşan nihai çekme mukavemetleri sergiler: 90 ksi ile 20% minimum uzama ve kriyojenik sıcaklıklara kadar mükemmel dayanıklılık.

Kütük Üretimi

Gerekli S32750 ham maddesinin üretilmesi (kütük) ekstrüzyon, vakum indüksiyon fırınları kullanılarak inert argon gazı altında eritilen saf ham element içerikleriyle başlar. Dikkatli ayarlamalar, kükürt gibi istenmeyen ara elementleri en aza indirirken ASTM spesifikasyonlarına göre bileşimleri güvence altına alır, Zararlı ikincil fazlara bağlı fosfor ve nitrojen. Sürekli döküm makineleri, erimiş metali hızlı bir şekilde dikdörtgen kütükler halinde katılaştırır ve tam özelliklerin elde edilmesi için daha fazla işlem yapılmasını gerektirir..

Ön ısıtma

Ekstrüzyondan önceki birincil amaç, tane yapısını iyileştirmek ve boru performansını zayıflatabilecek karbür/nitrür kalıntılarını çözmek için kütüklerin homojenleştirilmesini içerir.. Alaşım güçlendirme çökeltme mekanizması bu ikincil aşama iyileştirmesine dayandığından, çok aşamalı bir ön ısıtma yaygın olarak benimsenir.:

• İlk ıslatma, kütükleri 900-1020°C'de tutar ve daha ince dispersoidler olarak yeniden çökeltilen kalıntıların yavaşça çözünmesine olanak tanır
• Yavaş soğuma 1-2 günler dubleks aralığında son temperlemeden önceki çökeltileri korur (850-950° C) yavaş hava soğutması ile tam mikroyapısal dengenin oluşmasını sağlamak

Genel olarak bir haftaya kadar sürebilen bu ısıtma/ıslatma aşamalarında sıkı sıcaklık kontrolleri metalürjik dengeyi korur.

Konteynersiz Ekstrüzyon

Konteynersiz doğrudan ekstrüzyon, kütüklerin çevredeki herhangi bir konteynerden yoksun konik bir çelik kalıp aracılığıyla sıkıştırıldığı prosesi ifade eder.. Bu, S32750 boru üretimi için geleneksel konteyner bazlı ekstrüzyona göre operasyonel avantajlar sağlar. Anahtar yönler:

• Önceden 1050-1150°C'ye ısıtılan kütükler, yalıtımlı bir pabuç üzerinde kalıp girişine girer ve hidrolik bir şahmerdan tarafından itilir.
• 8-15° yarım açıyla yönlendirilmiş konik geometri, eşit sıkıştırma gerilimi üretir, metali 3-10x redüksiyon oranlarıyla düzgün bir şekilde akmaya zorlamak
• Net şekle yakın ekstrüzyon 'kütükler' kalıptan çıkar 95% yırtık/çatlak olmadan boyutsal doğruluk
• Proses üretkenliği minimum düzeyde flaş üretimi ve 1 ppm'nin altındaki hata oranlarıyla 30 m/dakika'ya ulaşır
• Dubleks mikro yapıyı kilitlemek için kütükler hemen suda söndürüldü ve ardından düzeltildi

Konteynersiz ekstrüzyon, kütük ön koşullandırmadan yararlanır, Konteyner kusuru riski olmadan yüksek kaliteli S32750 boru sunmak için kontrollü gerilimler ve optimize edilmiş kalıp tasarımı.

İşlem Sonrası

Daha fazla şekillendirme ve ısıl işlemler mikro yapıyı ve özellikleri ayarlar:

• Frezeleme/tornalama yüzey kusurlarını ortadan kaldırır ve boru yuvarlaklığı/et kalınlığı toleranslarına ulaşır
• Çözelti tavlaması yapıldı 1 1000-1100°C arasındaki saat, işlenerek sertleşmiş katmanları hızlı su verme öncesinde yeniden çözer
• Yağış sertleşmesi yaşlanmayı içerir 2-6 Karbürler gibi nanometre ölçeğindeki parçacıkların güçlendirilmesinin istenen dağılımını oluşturmak için 600-750°C arasında saatlerce
• Tahribatsız muayene, sağlamlığı değerlendirir ve mekanik özelliklerin uygulama kurallarına uygunluğunu onaylar
• Nakliye öncesinde uygulanan isteğe bağlı kaplama/kaplama, gelecekteki servis sırasında korozyona karşı koruma sağlar

Son işlemlerden sonra S32750 dikişsiz boru, hassas ısıl işlemlerle birleştirilmiş kapsız ekstrüzyon gibi rafine işleme yolları yoluyla hedeflenen ultra yüksek mukavemet-tokluk profilini sergiler.

Sonuç

açık denizde talep edilen katı gereksinimleri karşılamak, Petrol/gaz ve kimya pazarları optimize edilmiş üretim teknikleri gerektirir. Bu rapor, süper dubleks paslanmaz alaşım UNS S32750'den yüksek kaliteli dikişsiz boru üretmek için uygulanan çok aşamalı kapsız ekstrüzyon prosesini ayrıntılı olarak açıkladı. Kütüklerin ön koşullandırılmasıyla, Kontrollü deformasyon gerilimlerinden yararlanılması ve mikro yapıların iyileştirilmesi, Dikişsiz boru, bu alaşımın dubleks matrisinden benzersiz dengeli özellikler elde ederek, onu aşındırıcı sıvıları taşıyan uzun ömürlü boru hatları için vazgeçilmez kılmaktadır.. Sürekli ilerleme, gelecekte de sürdürülebilir altyapı sağlayan ekstrüzyon yeteneklerini geliştirir.