إرسال بريد إلكتروني

لماذا يجب أن تخضع الأنابيب غير الملحومة للمعالجة الحرارية ؟

بعد المتداول الساخن والرسم البارد ،أنابيب فولاذية غير ملحومة (أنابيب SMLS)غالبا ما تحتوي على الإجهاد المتبقي عالية وهياكل الحبوب الخشنة. إذا تم استخدامها دون معالجة حرارية مناسبة ، فقد تؤدي هذه العيوب الداخلية إلى التشوه أو التشقق أو الفشل المبكر في ظل أحمال الخدمة.

تعمل المعالجة الحرارية على تعديل البنية المجهرية الداخلية للصلب من خلال عمليات التسخين والحمل والتبريد التي يتم التحكم فيها. إنها تقنية معدنية أساسية لتحسين الصلابة والمتانة ومقاومة التآكل وثبات الأبعاد ، مما يتيح للأنابيب غير الملحومة تلبية الظروف الصعبة مثل الضغط العالي ، والتحميل الدوري ، والتسامح الدقيق ، والبيئات القاسية.

ست عمليات معالجة حرارية أساسية للأنابيب غير الملحومة

1. الصلب

مبدأ العملية:
التسخين إلى 30-50 درجة مئوية فوق درجة الحرارة الحرجة (acefore للفولاذ hypoeutectoid ، Accm للفولاذ hypereutectoid) ، يليه تبريد الفرن البطئ (≤ 50 درجة مئوية/ساعة).

الأنواع الرئيسية:

الصلب الكامل

التلدين الكروي

التلدين لتخفيف الإجهاد

الغرض من الصلب:

يزيل الإجهاد المتبقي من اللحام أو الرسم البارد ، ويمنع التشوه في الآلات اللاحقة

يقلل من الصلابة بنسبة تزيد عن 30 ٪ ، مما يحسن الانحناء البارد ، والحرق ، وأداء التشكيل

مجانسة المجهرية ، وإعداد المواد للتبريد أو الآلات الدقيقة

التطبيقات النموذجية:
الأنابيب الهيدروليكية الدقيقة ، وأنابيب الأدوات ، والمكونات الهيكلية التي تتطلب بالقطع واسعة النطاق.

2. تطبيع

مبدأ العملية:
التسخين لدرجة حرارة مماثلة للتلدين ، يليه تبريد الهواء ، مما يؤدي إلى بنية لبريليت دقيقة.

المزايا الرئيسية:

حجم الحبوب المكرر بنسبة 20-30 ٪ مقارنة مع الحالة الصلبة

زيادة القوة بنسبة 10-20 ٪

صلابة معتدلة (HB 170-230) مع قابلية جيدة للآلات

يزيل هياكل Widmanstätten الناجمة عن المتداول الساخنة

التطبيقات النموذجية:
أنابيب نقل السوائل العامة ، قذائف أوعية الضغط ، التوربينات والمكونات الهيكلية الميكانيكية.

3. التبريد والتلطيف (Q & T)

تطبيق ممثل: أنابيب الصلب API 5L X70

عملية نموذجية:

التبريد: تسخين 920-950 درجة مئوية + تبريد الماء

التقسية: 600-630 درجة مئوية درجة حرارة عالية التقسية

خصائص تحققت:

قوة الشد ≥ 570 MPa ، قوة الغلة ≥ 485 MPa

طاقة تأثير ≥ 40 J عند-20 درجة مئوية ، تلبية متطلبات مقاومة التشقق في درجات الحرارة المنخفضة

هيكل سوربيت خفف موحد ، مناسب للأحمال بالتناوب والمعقدة

التطبيقات النموذجية:
أنابيب خط عالية القوة لنقل النفط والغاز لمسافات طويلة.

4. تبريد السطح (تصلب السطح)

مبدأ العملية:
يتم تسخين الطبقة السطحية فقط إلى درجة حرارة التبريد وتبريدها بسرعة ، في حين تبقى البنية المجهرية الأساسية دون تغيير.

الطرق الرئيسية:

التصلب بالحث: تسخين كهرومغناطيسي ، طبقة صلبة يمكن التحكم فيها (0.5-10) ، أقل تشوه

تصلب اللهب: تسخين بالأكسجين والأسيتيلين ، مناسب للتصلب الموضعي للأنابيب ذات القطر الكبير

مزايا الأداء:

صلابة السطح حتى HRC 55-60

الحفاظ على صلابة الأساسية

زيادة قوة التعب بنسبة 2-3 مرات

التطبيقات النموذجية:
برميل أسطوانات هيدروليكية ، أكمام عمود الإدارة ، أنابيب مقاومة للاهتراء في التعدين والآلات الثقيلة.

5. المعالجة الحرارية الكيميائية

مبدأ العملية:
تغيير تركيبة السطح من خلال عمليات الانتشار الذري مثل الكربنة أو النترتة.

الميزة الرئيسية:
ينتج نيتريدينج الحد الأدنى من التشوه ويمكن أن يحقق دقة الأبعاد في حدود 0.1 ، مما يلغي الحاجة إلى ما بعد التشغيل الآلي في كثير من الأحيان.

التطبيقات النموذجية:
أنابيب ميكانيكية عالية الدقة تتطلب مقاومة فائقة للارتداء والتعب على السطح.

6. عمليات المعالجة الحرارية الخاصة للظروف القاسية

إخماد إسوثيرمال:
بعد التبريد ، عقد في 200-400 درجة مئوية لتشكيل بينيت أقل ، والحد من خطر التشقق وتحسين المتانة في الجدران السميكة ، أنابيب الضغط العالي.

علاج الشيخوخة:
عقد في درجة حرارة الغرفة أو 100-200 درجة مئوية لتثبيت أبعاد الأنابيب الدقيقة ، تستخدم عادة في الفضاء الجوي والتطبيقات عالية الدقة.

الأسئلة الشائعة

1. لماذا يلزم التقسية بعد تبريد الأنابيب غير الملحومة ؟

تحتوي الأنابيب الفولاذية المطفأة على إجهادات متبقية تتجاوز 300 MPa ، مما يجعلها هشة للغاية. يخفف التقسية أكثر من ٪ من التوتر الداخلي مع استعادة المتانة وموثوقية الخدمة.

2. كيف يجب اختيار التلدين والتطبيع ؟

يفضل التلدين للعمل البارد والتشغيل الآلي بسبب انخفاض الصلابة ، في حين أن التطبيع مناسب للخدمة المباشرة حيث تكون القوة الأعلى مطلوبة والتكاليف أقل تقريبًا من ٪.

3. هل تتطلب أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ معالجة حرارية ؟