Tyrimo pagrindas
Nerūdijančio plieno alkūnės yra kritiniai komponentai pramoniniuose vamzdynų sistemose, plačiai naudojamos naftos, chemijos ir jūrų inžinerijos sektoriuose. Jų atsparumas korozijai daro tiesioginę įtaką vamzdynų infrastruktūros saugumui ir tarnybiniam tarnavimui. Dėl skirtingų nerūdijančio plieno alkūnės medžiagų (pvz., 304, 316, 2205) skirtingų nerūdijančio plieno alkūnės skirtumų yra reikšmingų atsparumo korozijai dėl jų cheminės sudėties skirtumų. Taigi, atliekant - gylio atsparumo korozijai skirtumus, susijusius su nerūdijančio plieno alkūnės medžiagomis, ir jų įtakos veiksniai yra labai svarbūs norint optimizuoti medžiagų parinkimą ir sustiprinti vamzdynų sistemos patikimumą.
Tyrimo tikslas
Šiuo tyrimu siekiama ištirti įvairių nerūdijančio plieno alkūnės atsparumo korozijos skirtumus. Tai išanalizuos pagrindinių veiksnių - poveikį, įskaitant cheminę sudėtį, aplinkos sąlygas, paviršiaus apdorojimą ir suvirinimo procesus - korozijos atlikimui. Rezultatams siekiama suteikti mokslinį pagrindą medžiagų atrankai ir apsaugos priemonėms praktiškai pritaikyti nerūdijančio plieno alkūnes.
Cheminės sudėties skirtumai yra įprastos nerūdijančio plieno alkūnės medžiagos ir jų poveikis atsparumui korozijai
304 Nerūdijančio plieno alkūnė
304 tipas Nerūdijantis plienas yra plačiai naudojamas austenitinis laipsnis, kurį pirmiausia sudaro didelis chromas (apytiksliai . 18}%) ir žemas nikelis (apytiksliai . 8%). Ši medžiaga siūlo gerą formavimo ir suvirinamumą, todėl ji yra tinkama bendrosios aptarnavimo aplinkai. Tačiau 304 pasižymi pastebimu jautrumu chlorido jonams ir gali išsivystyti korozija chloride -, turintys aplinkos, kenksmingai jo atsparumą korozijai.
316 Nerūdijančio plieno alkūnė
Remiantis 304 kompozicija, 316 tipas apima molibdenumą (apytiksliai . 2-3}%) su padidėjusiu nikelio kiekiu (apytiksliai . 10%). Molybdenum pridėjimas žymiai padidina atsparumą chloridui - sukeltai korozijai, leidžiančiai pasiekti aukštesnius efektyvumą jūrų ir rūgštinėje aplinkoje. Todėl pirmenybė teikiama 316 nerūdijančio plieno alkūnėms, reikalaujančioms didesnio atsparumo korozijai.
2205 Duplex nerūdijančio plieno alkūnė
2205 laipsnis yra dvipusis nerūdijantis plienas, turintis kombinuotą austenitinį - feritinę mikrostruktūrą. Jo cheminis profilis apima padidėjusį chromą (~ 22%), nikelis (~ 5%), molibdenum (~ 3%) ir azoto (apytiksliai . 0.14-0.2%). Ši dviguba - fazės struktūra suteikia ir didelį stiprumą, ir išskirtinį atsparumą korozijai, ypač agresyviose aplinkose, tokiose kaip chloridas - pakrautos rūgščios sąlygos. Šios savybės nustato 2205 duplekso nerūdijančio plieno alkūnes kaip aukštas - našumo sprendimus jūrų inžinerijos, cheminio apdorojimo ir susijusių reikalaujančių pritaikymų.
Nea
Rūgštinė/šarminė aplinka
Švelniai rūgščiomis sąlygomis 304 nerūdijančio plieno alkūnės veikia tinkamai, tačiau yra jautrios korozijai stipriose rūgštyse (pvz., Sieros rūgštis). 316 tipo alkūnės parodo didesnį atsparumą vidutiniškai rūgščioje aplinkoje, nors jų vartojimas stipriai oksiduojant rūgštis (pvz., Azoto rūgštis) reikalauja atidžiai apsvarstyti. 2205 laipsnio dvipusis nerūdijančio plieno alkūnės užtikrina optimalią našumą mišrioje rūgštyje - šarminių parametrų, ypač chlorido -, turinčių rūgštinę aplinką.
Jūrų aplinka
304 Nerūdijančio plieno alkūnės pasižymi dideliu pažeidžiamumu dėl duobių ir plyšių korozijos jūrinėse vietose, todėl atsiranda pažeistas atsparumas korozijai. Nors 316 alkūnės pasižymi didesniu atsparumu chloridui, ilgalaikiam poveikiui vis tiek reikia periodiškai prižiūrėti. 2205 Duplex laipsnis suteikia išskirtinį atsparumą tiek duobėms, tiek įtrūkusiems korozijai, todėl jis yra tinkamas ilga - terminui jūrinė paslauga.
Aukšta - temperatūros aplinka
Esant pakilusiam temperatūrai, 304 alkūnės tampa linkusios į oksidaciją ir tarpgranuliuotą koroziją, iš esmės sumažėjusio atsparumo korozijai. 316 tipas palaiko geresnį šiluminį stabilumą nei 304, tačiau norint išvengti skilimo, reikia kontroliuoti temperatūrą. 2205 dvipusės alkūnės išlaiko didelį atsparumą ir korozijai esant šiluminiam įtempiui, nustatydamos jų tinkamumą aukštai - temperatūros operacijoms.
Paviršiaus apdorojimo procesų pagerėjimo poveikis skirtingų medžiagų nerūdijančio plieno alkūnių atsparumui korozijai
Poliravimo gydymas
Poliravimas sumažina nerūdijančio plieno alkūnių paviršiaus šiurkštumą, sumažina korozijos terpės sukibimą ir padidina atsparumą korozijai. Tačiau 304 klasės alkūnėms šis procesas suteikia ribotą atsparumo korozijai pagerėjimą.
Pasyvaus gydymas
Pasyvavimas sudaro tankią oksido plėvelę, kuri žymiai padidina atsparumą korozijai 304 ir 316 nerūdijančio plieno alkūnėse. Atsižvelgiant į 2205 dvipusį nerūdijančio plieno atsparumą aukštesniam korozijos atsparumui, pasyvacija suteikia tik nedidelį šios klasės padidėjimą.
Apdorojimo apdorojimas
Apsauginės dangos, pritaikytos alkūnės paviršiams, iš esmės pagerina 304 nerūdijančio plieno atsparumą korozijai. Tačiau 316 ir 2205 klasėms dangos suteikia ribotą papildomą apsaugą dėl šių medžiagų, kurios yra įgimtos korozijos - atsparios savybės.
Dvigubo nerūdijančio plieno alkūnių ir austenitinių nerūdijančio plieno alkūnių našumo skirtumai, atsižvelgiant
Įžengimo atsparumas korozijai
Dupleksinis nerūdijantis plienas (pvz., 2205) parodo aukštesnį atsparumą plyšio korozijai, palyginti su austenitiniais laipsniais (304, 316) dėl jų feritinės fazės. Austenitiniai nerūdijantys plienai išlieka jautrūs lokalizuotai korozijai plyšių aplinkoje, o dvipusiai laipsniai palaiko veiksmingą korozijos apsaugą.
Streso korozijos įtrūkimų (SCC) atsparumas
Didelis stiprumas ir dvigubas - fazės mikrostruktūra Duplekso nerūdijančių plienų mikrostruktūra padidina jų SCC atsparumą, palyginti su austenitiniais tipais. Austenitiniai laipsniai rodo reikšmingą chlorido - pažeidžiamumą sukeltą SCC, tuo tarpu dvipusis nerūdijantis plienas veiksmingai priešinasi šiam gedimo mechanizmui.
Šilumos - įtaka paveikė suvirinimo zoną skirtingų medžiagų nerūdijančio plieno alkūnių atsparumui korozijai
304 Nerūdijantis plienas
Suvirinant 304 nerūdijančio plieno alkūnes, šiluma - paveikta zona (HAZ) tampa jautri jautriai, todėl sukelia tarpgranulinę koroziją. Tai pirmiausia įvyksta, kai padidėjusi temperatūra sukelia karbido kritulius, išeikvojant chromo kiekį esant grūdų riboms ir todėl pakenkia atsparumui korozijai.
316 Nerūdijantis plienas
316 nerūdijančio plieno alkūnių molibdeno kiekis padidina atsparumą sensibilizacijai. Nepaisant to, suvirinimo metu LAZ vis dar gali išsivystyti lokali korozija. Tinkamų suvirinimo procedūrų įgyvendinimas ir POST - suvirinimo procedūros išlieka būtinas šiam klasei.
2205 DUPLEX Nerūdijantis plienas
2205 dvipusio nerūdijančio plieno alkūnių suvirinimas gali pakeisti HAZ fazės santykį, galintį paveikti korozijos efektyvumą. Nepaisant to, lydinys palaiko aukštesnį atsparumą korozijai, palyginti su austenitiniais laipsniais. Norint išsaugoti optimalų atsparumą korozijai, reikia griežtai kontroliuoti suvirinimo parametrus ir po - suvirinimo terminio apdorojimo.
Nerūdijančio plieno alkūnės medžiagų atsparumo korozijai skirtumai
Tarp nerūdijančio plieno alkūnių laipsnių yra reikšmingų atsparumo korozijai skirtumų, kuriuos pirmiausia valdo cheminė sudėtis, aplinkos sąlygos, paviršiaus apdorojimas ir suvirinimo procesai. 304 tipo alkūnės tinka bendrai aplinkai, tačiau parodo jautrumą chloridui. 316 klasė pasižymi didesniu atsparumu chloridui, todėl jis yra tinkamas jūrinėms ir rūgščioms parametrams. 2205 dvipusis laipsnis sujungia didelį stiprumą su išskirtiniu atsparumu korozijai, ypač veiksmingai veikiančiai labai korozinėmis sąlygomis.
Taikymo rekomendacijos
Medžiagos pasirinkimas turėtų atitikti konkrečią aptarnavimo aplinką. Programoms, reikalaujančioms didelio atsparumo korozijai, rekomenduojama 316 arba 2205 nerūdijančio plieno alkūnės. Optimizuotų paviršiaus apdorojimo ir suvirinimo procedūrų įgyvendinimas dar labiau padidina korozijos efektyvumą. Lauko korozijos bandymai vis dar patartina patvirtinti medžiagų veikimą faktinėmis darbo sąlygomis.
Nuorodos
1.AsM International. Nerūdijantys plienai: savybės, pasirinkimas ir programos.
2. Kinijos korozijos ir apsaugos draugija. Nerūdijančio plieno korozija ir apsauga.
3. Ocean Press. Jūrų inžinerinių medžiagų korozija ir apsauga.
4. Chemijos pramonės spauda. Paviršiaus apdorojimo technologijos vadovas.
5. Metalurgijos pramonės spauda. Dvipusio nerūdijančio plieno savybės ir pritaikymai.
6. Mašinų pramonės spauda. Nerūdijančio plieno suvirinimo technologija.
7. Journal of Welding. Šilumos - įtaka paveikė suvirinimo zoną nerūdijančio plieno atsparumui korozijai.
8. Metalo medžiagų tyrimų žurnalas. Nerūdijančio plieno paviršiaus apdorojimas ir atsparumas korozijai.
