Għaliex It-Trattament kiesaħ ta 'Pajp ta' l-Azzar Seamless Irid Isegwi Sekwenza Stretta?

Trattament kiesaħ (xi kultant imsejjaħ trattament taħt -żero jew krijoġeniku) huwa pass ta' segwitu-applikat wara t-tifi ta' ċerti gradi ta' pajpijiet u tubi tal-azzar mingħajr saldatura - l-aktar komunement azzar illigat, azzar li jġorr, u tubu miġbud ta' preċiżjoni- fejn l-istabbiltà dimensjonali matul il-ħajja tas-servizz hija importanti aktar milli tagħmel għal pajp strutturali ordinarju. Magħmula b'mod korrett, tikkonverti l-awstenite fdal miżmuma f'martensite u ttaffi l-istress intern li t-tkessiħ iħalli warajh. Magħmul fl-ordni ħażina, jew b'pass maqbuż, jista 'jħalli pajp li jidher dimensjonali fin fuq l-art tal-ħanut u mbagħad jaqsam, jgħawweġ, jew jikber barra mit-tolleranza xhur wara fis-servizz.

Il-proċess mhuwiex ikkumplikat fil-kunċett, iżdajaħdem biss bħala sekwenza- kull pass jeżisti biex jimmaniġġja l-istress maħluq mill-pass qabel. Hawn taħt nimxu permezz tal-metallurġija wara għaliex trattament kiesaħ huwa meħtieġ għal kollox, il-proċess ta 'erba-stadji fl-ordni li fil-fatt irid iseħħ, u x'għandek tiċċekkja meta tkun qed tixtri pajp li suppost għadda minnu.

Meta azzar li jista 'jibbies jiġi mkessaħ, l-austenite fl-istruttura tiegħu tittrasforma f'martensite hekk kif il-materjal jibred wara temperatura msejħa Ms (martensite start). Dik it-trasformazzjoni tkompli hekk kif it-temperatura tkompli tonqos, sa temperatura aktar baxxa msejħa Mf (finitura martensite) - il-punt li fih it-trasformazzjoni hija essenzjalment kompluta. Il-problema hija ligħal ħafna liga u azzar li jġorru, Mf joqgħod sew taħt it-temperatura tal-kamra. Quench li jieqaf f'temperatura tal-kamra (jew jitkessaħ bl-arja- lura għat-temperatura tal-kamra) għalhekk iwaqqaf it-trasformazzjoni parzjalment, u jħalli porzjon tal-awstenite oriġinali mhux trasformat. Dan huawstenita miżmuma.

L-awstenite miżmuma hija metastabbli - mhix fażi stabbli b'mod permanenti, hija l-awstenite li sempliċement qatt ma kisaħ biżżejjed biex tispiċċa t-trasformazzjoni. Tħalla waħedha, tista 'tittrasforma bil-mod matul iż-żmien fis-servizz, partikolarment taħt tagħbija, vibrazzjoni jew ċikliżmu tat-temperatura. Minħabba li l-martensite tokkupa aktar volum mill-awstenita li tifforma minnha, dik it-trasformazzjoni bil-mod tidher bħalatkabbir dimensjonali u stress intern bini wara li l-parti tkun diġà fis-servizz- eżattament il-mod ta' falliment li jeżisti trattament kiesaħ biex jipprevjeni.

Dan huwa għaliex it-trattament kiesaħ jidher l-aktar spiss fuqtubu ta' preċiżjoni mingħajr saldatura, tiġrijiet tal-bearings, komponenti tal-kejl, u partijiet tal-azzar tal-għodda-- applikazzjonijiet fejn frazzjoni ta' millimetru ta' drift dimensjonali wara li l-parti tkun installata hija problema reali, mhux kożmetika. Ma jiġix applikat bħala pass ta 'rutina fuq pajp tal-linja tal-azzar tal-karbonju sempliċi-jew pajp strutturali mingħajr saldatura, minħabba li dawk il-gradi mhumiex imwebbsa mill--l-ewwel u sempliċement ma jġorrux austenite miżmuma sinifikanti wara t-tifi. Jekk ix-xerrej qed ifittex standardA106jewAPI 5LPajp tal-linja mingħajr saldatura, trattament kiesaħ mhix xi ħaġa li tistaqsi dwarha; jekk l-ordni hija għal preċiżjoni-tubu mingħajr saldatura tal-art iddestinat għal akkomodazzjoni tal-bearings, inforra ta 'ċilindru idrawliku, jew blokka tal-kejl, ta' min jistaqsi jekk il-proċess tal-fornitur jinkludix u kif.

Pass 1: Għaliex -Xarrab minn qabel fl-Ilma jagħli l-Ewwel?

Qabel ma l-pajp imur kullimkien qrib it-temperatura taħt-żero, l-ewwel jitqiegħed f'ilma jagħli u jinżamm hemm għalmadwar 30 sekonda. Dan il-pass jagħmel żewġ affarijiet f'daqqa. L-ewwel, danittaffi bejn wieħed u ieħor 15% tal-istress internfadal mill-istress oriġinali tat-tifi - li kieku kien jinġabar fuq l-istress il-ġdid li jkun se jintroduċi t-trattament tal-kesħa. It-tieni, danjistabbilizza l-awstenita miżmumafl-istat attwali tagħha qabel ma l-parti tkun esposta għat-tibdil fit-temperatura ferm akbar li ġej. Taqbeż dan il-pass ma jwaqqafx it-trattament tal-kesħa milli jaħdem, iżda jneħħi buffer li l-istadji ta 'wara qed jistrieħu, u huwa wieħed mill-aktar shortcuts komuni meħuda meta ħanut qed jipprova jiffranka l-ħin taċ-ċiklu.

Pass 2: Għaliex Ittratta f'Żewġ Stadji - Subzero, Imbagħad Krijoġeniku Fond?

It-trattament kiesaħ innifsu jsir f'żewġ stadji ta 'temperatura aktar milli wieħed. Il-pajp l-ewwel imur għal atemperatura konvenzjonali taħt iż-żero ta 'madwar -60 degC, u biss wara li jinżel għaltrattament krijoġeniku fil-fond f'madwar -120 degC. Li tagħmel dan f'żewġ passi aktar milli tgħaddas direttament għal -120 degC teżisti għall-istess raġuni l--ilma jagħli pre-tixrib: jimmaniġġja r-rata ta 'xokk termali, peress li delta-T kbir u mhux ikkontrollat ​​huwa eżattament dak li għandu t-tendenza li jiftaħ qsim f'parti diġà msaħħa{6}.

Aktar ma tkun baxxa t-temperatura tat-trattament, aktar austenite miżmuma tikkonverti f'martensite- dan huwa l-punt kollu li wieħed imur għal -120 °C aktar milli jieqaf għal -60 °C. Iżda t-trasformazzjoni qatt ma hija kompluta. L-ittestjar b'mod konsistenti juri danmadwar 2% fdalijiet ta 'austenite miżmumaanke wara trattament krijoġeniku fil-fond f'-120 degC, irrispettivament minn kemm il-ħin tal-istiva jiġi estiż. Dak ir-residwu mhuwiex difett li jiġru lejn iż-żero - ammont żgħir u kkontrollat ​​ta' austenite miżmuma fl-istruttura jaġixxi bħalabuffer li jassorbi l-istressaktar milli jittrasmettiha direttament fil-martensite tal-madwar, li hija raġuni waħda l-ispeċifikazzjonijiet tat-trattament krijoġeniku fil-fond jimmiraw għal temperatura u ħin ta 'żamma aktar milli riżultat żero-miżmum-austenite.

Pass 3: Għaliex Erġa Saħħan f'Ilma Saħħan Qabel It-Ttemprar?

Ladarba l-istiva krijoġenika profonda tkun kompluta, il-pajp jinġieb lura u jissaħħanilma sħun, ma titħallax tqabbel ma 'l-arja ambjentali waħedha. Dan il-pass tas-sħana mill-ġdidittaffi madwar 40% tal-istress introdott mit-trattament kiesaħ innifsu- il-martensite l-ġdid iffurmat matul l-istadji subzero u deep cryo iġorr l-istress intern tiegħu stess, fuq dak kollu li kien fadal mit-tifi oriġinali. It-tisħin gradwali fl-ilma jimmaniġġja l-vjaġġ bir-ritorn bl-istess mod kif l--ilma jagħli minn qabel-immexxi l-vjaġġ 'l isfel: billi żamm il-bidla fit-temperatura kkontrollata aktar milli f'daqqa.

Pass 4: Għaliex għandu jseħħ it-tempraġġ fil-pront?

Is-sekwenza tagħlaq bl-ittemprar, uit-temprar jeħtieġ li jseħħ fil-pront wara l-{0}}ilma sħun ssaħħan mill-ġdid, mhux f'punt konvenjenti aktar tard fl-iskeda tal-produzzjoni. It-ttemprar ineħħi l-maġġoranza l-kbira ta' kwalunkwe stress-kesħa ta' trattament li jibqa' wara l-pass ta' ilma-sħun, u huwa dak li fil-fatt jipprevjeni qsim ittardjat - il-martensite ffurmata friska mill-istadji krijoġeniċi hija iebsa u fraġli, u hija l-aktar suxxettibbli għal qsim-suxxettibbli għat-trattament kiesaħ bejn it-tieqa. Pajp li jinżamm twil wisq f'dik it-tieqa, anke f'temperatura tal-kamra, huwa f'riskju reali li jiżviluppa mikro-xquq qabel ma l-ittemprar qatt ikollu ċ-ċans li jtaffi l-istress li qed isuqhom.

Magħmul b'mod korrett, dan il-pass finali huwa dak li jagħti l-ħlas prattiku tal-proċess kollu: parti bidimensjonijiet finali stabbli, l-ebda stress residwu li jsuq distorsjoni bil-mod fis-servizz, u l-ebda riskju ta 'xquq moħbi bilqiegħda fl-istruttura ttemprata tistenna li tidher wara li l-parti tkun diġà mibgħuta.

Kull pass f'din is-sekwenza jeżisti biex jimmaniġġja l-istress li ħoloq il-pass preċedenti, u huwa għalhekk li l-ordni mhix kwistjoni ta 'konvenjenza:

• Aqbeż l--ilma jagħli qabel-xarrab, u l-istadji subzero/deep-krijo jibdew minn stress intern tal-linja bażi ogħla, u jżid ir-riskju ta' xquq matul l-istadji kesħin infushom.
• Aqbeż dritt għal -120 degC mingħajr l-istadju intermedju -60 degC, u l-pajp jesperjenza xokk termali wieħed ħafna akbar, għal darb'oħra jgħolli r-riskju ta 'xquq aktar milli jbaxxih.
• Aqbeż jew iqassar it--ilma sħun mill-ġdid, u bejn wieħed u ieħor 40 % tal-istress tat-trattament-kesħa jibqa' msakkra fil-parti li tidħol fit-tempra, u taħdem kontra dak li qed jipprova jwettaq it-tempra.
• Dewmien it-temprar wara s-sħana mill-ġdid, u l-parti tiltaqa' fl-iktar stat suxxettibbli għall-qsim-għal aktar milli meħtieġ, mingħajr ebda garanzija li d-dewmien se jkun taħfer.

Fornitur li jikkompressa dan f'xirqa waħda kiesħa u temper wieħed, mingħajr l-approċċ gradwat fuq iż-żewġt itruf, jista 'jipproduċi parti li tgħaddi minn kontroll dimensjonali immedjat u xorta ġġorr riskju ta' stress jew xquq li jidher biss aktar tard.

Lott ta' tubu ta' preċiżjoni mingħajr saldatura għal applikazzjoni ta' bering ġie ttrattat bil-kesħa-minn sottokuntrattur li jaħdem għal ċiklu mqassar: plunge dirett wieħed għal -120 °C mingħajr l-ebda stadju intermedju -60 °C, segwit minn ittemprar l-għada aktar milli immedjatament wara s-sħana mill-ġdid. It-tubi għaddew mill-ispezzjoni dimensjonali mal-wasla. Diversi ġimgħat fl-użu, subsett tal-lott wera qsim tal-linja tax-xagħar traċċat lura għaċ-ċiklu ta 'trattament kompressat - il-kombinazzjoni ta' xokk termali wieħed akbar waqt it-tkessiħ u dewmien estiż qabel it-tempra kien ħalla stress moħbi fil-materjal li l-ispezzjoni dimensjonali waħedha ma setgħetx tiskopri. Il-lott inħadem mill-ġdid bis-sekwenza sħiħa ta 'erba' stadji, u d-dokumentazzjoni tal-proċess tal-fornitur ġiet riveduta biex tirreġistra l-ħinijiet ta 'żamma u d-distakk bejn is-sħana mill-ġdid u t-tempra għal kull lott 'il quddiem, mhux biss id-dimensjonijiet finali.

It-trattament tal-kesħa huwa proċess, mhux linja spec, u ċertifikat tal-mitħna li jirrapporta biss l-ebusija finali jew id-dimensjonijiet finali mhux se jgħidlek jekk is-sekwenza kinitx fil-fatt segwita. Qabel ma tordna pajp jew tubu mingħajr saldatura fejn it-trattament bil-kesħa huwa importanti għall-applikazzjoni tiegħek, ta 'min jistaqsi għal:

1. Konferma li l-grad fil-fatt jeħtieġ trattament kiesaħ.Mhux kull grad ta 'pajp ta' l-azzar mingħajr saldatura jibbenefika minn dan il-proċess - huwa importanti għal azzar tal-liga, bearings u għodda b'punt Mf baxx, mhux għal pajp tal-linja jew strutturali tal-karbonju sempliċi li qatt ma jkun imwebbes-.
2. Ħinijiet ta' żamma u temperaturi dokumentati għal kull stadju, mhux biss nota li twettqet "trattament krijoġeniku". Staqsi speċifikament jekk il-proċess użax l-approċċ gradwat -60 degC / -120 degC jew soak kiesaħ dirett wieħed.
3. Id-distakk bejn-ilma sħun mill-ġdid u t-tempra.Fornitur li ma jistax jiddikjara dan il-vojt, jew li jrażżan fuq skeda tal-lott imdewma aktar milli fil-pront wara li jerġa 'jissaħħan, qed iġorr aktar riskju ta' xquq milli juri ċ-ċertifikat.
4. Dejta miżmuma tat-test tal-awstenite jew tal-mikrostruttura fejn l-applikazzjoni hija sensittiva għaliha- huwa mistenni livell residwu f'ċifri uniċi baxxi u ġeneralment ta' benefiċċju; livell residwu ferm ogħla jissuġġerixxi li l-istadji tat-trattament kiesaħ tqassru jew inqabżu.
5. Jekk il-pass tal--ilma jagħli qabel-tixrib hux parti mill-proċedura standard tal-fornitur, peress li huwa wieħed mill-aktar passi faċli biex tinżel bil-kwiet mingħajr ma jidher f'rapport ta 'spezzjoni finali.
6. Traċċabilità tal-lott, sabiex jekk kwistjoni dimensjonali jew ta 'qsim tal-wiċċ aktar tard, tista' tiġi rintraċċata lura għaċ-ċiklu ta 'trattament speċifiku aktar milli ttrattat bħala difett materjali ġeneriku.

Fornitur li jista’ jwieġeb is-sitta kollha minn dawn mingħajr eżitazzjoni qed jiddeskrivi proċess ikkontrollat. Wieħed li jista' jindika biss numru finali ta' ebusija qed jiddeskrivi riżultat, mhux proċess - u għal pajp mingħajr saldaturi trattat-kiesaħ, ir-riżultat fl-ewwel jum ma jgħidlekx x'se tagħmel il-parti sitt xhur fis-servizz.

Ikkuntattja issa