Östenitik Paslanmaz Çelik Tavlama ve Stres Giderme

Östenitik paslanmaz çelikler ısıl işlemle sertleştirilemez. Bu alaşımların ısıl işlemi sadece soğuk işlerin etkilerini gidermek, istenmeyen ikincil fazları yeniden çözmek ve artık gerilmeleri kabul edilebilir seviyelere indirmek için kullanılır.

Tavlama, soğuk işlemden sonra malzemeyi yumuşatır ve sıcak işlem veya kaynak sırasında çökebilecek ikincil fazları çözer. "Tam tavlama" terimi genellikle malzemenin optimum metalürjik durumunda olduğu, ikincil fazların tamamen çözüldüğü ve homojenleştirildiği anlamına gelir. Bu durum en iyi korozyon direncini ve sünekliği üretir. Yüksek sıcaklıklarda gerçekleştirildiğinden, havada tavlama, yüzey korozyon direncini geri kazanmak için kireç çözme ve asitle temizleme yoluyla çıkarılması gereken bir yüzey oksit ölçeği üretir.

Stres giderici tedaviler, şekillendirme ve kaynak sırasında oluşabilecek kalıntı gerilmeleri azaltır ve bozulma veya stres korozyonu çatlaması riskini azaltır. Gerilme azaltma, tavlama için kullanılan sıcaklıkların altındaki sıcaklıklarda gerçekleştirilir ve tam tavlamadan sonra gerekli kireç çözme ve dekapaj gerektirmeyebilir.
 

Hazırlık

Tüm gres, yağ, kesme sıvıları, yağlayıcılar, mum boya izleri ve diğer kirleticiler tavlamadan önce yüzeyden uzaklaştırılmalıdır. Tavlama, yüzeyde kirletici maddeler yakabilir, bu da taşlama dışında kolayca çıkarılamaz. Karbon içeren kirletici maddeler yüzeyi karbonlayabilir ve hassaslaştırarak kullanımdaki taneler arası korozyona karşı hassas hale getirebilir. Bölüm 14 paslanmaz çeliklere uygun temizleme yöntemlerini tartışmaktadır. Kurşun, bakır ve çinko gibi düşük erime noktalı metallerle yüzey kontaminasyonu çok tehlikelidir. Tavlama sırasında tane sınırına nüfuz etmesine ve sonuçta sıvı-metal gevrekleşmesine neden olabilir. Bu nedenle, bu kirletici maddeler tavlama veya kaynaklamadan önce yüzeyden uzaklaştırılmalıdır.

Önerilen Makale: Çelik profil malzemeler ve uygulamaları hakkında detaylı bilgi almak için çelik profil fiyatları sayfamızı ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.

Sıcaklık

Minimum tavlama sıcaklığı, karbürleri ve metaller arası çökeltileri çözecek en düşük sıcaklıktır. Tam çökelti çözünmesini sağlamak ve korozyon direncini geri kazanmak için bu sıcaklığın üzerinde tavlama yapılmalıdır. Tavlama sıcaklığı aralığının üst sınırı, ısıtma hızı ve kesit boyutu hususları ve çıkarılması zor olabilecek aşırı kireçten kaçınma ihtiyacı ile belirlenir. HPASS, karbürlerden daha yüksek çözünme sıcaklıkları gerektiren metaller arası bileşikler (chi ve sigma) oluşturma eğilimindedir, bu nedenle diğer alaşımlardan daha yüksek tavlama sıcaklığına sahiptirler.

Tavlama Süresi

Milimetre kalınlığı başına iki ila üç dakika (0.1 inç başına üç dakika) sıcaklıkta bekletme süresi, küçük miktarlarda karbür ve diğer ikincil fazları çözmek ve soğuk şekillendirilmiş malzemeyi yumuşatmak için yeterlidir. Çok miktarda çökelti, özellikle de chi ve sigma fazları mevcutsa, daha uzun tutma süreleri gereklidir.

Çok uzun bir süre veya çok yüksek bir sıcaklıkta çözelti tavlaması, çıkarılması zor ve maliyetli olan aşırı ölçeklendirmeye neden olabilir. Yüksek molibden HPASS bir hava fırınında hızla ölçeklenir. Molibden trioksit normalde yüzeyi gaz olarak uçurur ve bırakır. Buharlaşma önlenirse, yüzeyde sıvı molibden trioksit birikebilir ve oksidasyon sürecini hızlandırabilir. Yüksek molibden çeliklerinin oksidasyonunu en aza indirecek önlemler şunlardır:

• Buharlaşmayı engelleyen koşullardan kaçının (sıkı paketlenmiş yükler ve aşırı sıkı fırınlar).
• Ağır şekilde ölçeklendirilmiş malzemeleri tekrar açmayın.
• Minimum tavlama sıcaklığının üzerinde uzun pozlamalardan kaçının.
• Mümkün olan en düşük tavlama sıcaklığını kullanın.

Ortam

Hava ve oksitleyici yanma gazları, paslanmaz çeliklerin tavlanması için tatmin edici ortamlardır. Hava tavlaması, korozyon direncini geri kazanmak için çıkarılması gereken oksit ölçeği üretir. Argon, helyum, hidrojen, çatlak amonyak, hidrojen / azot karışımları ve vakum gibi koruyucu ortamlar, kireç oluşumunu önler. Parlak tavlama tipik olarak -40 ° C (-40 ° F) veya daha düşük bir çiğlenme noktasına sahip hidrojen veya çatlak amonyak içinde gerçekleştirilir. Düzgün gerçekleştirildiğinde, koruyucu atmosfer tavlaması ölçek oluşturmaz ve tavlama sonrası temizlik gerekmez.

Soğutma

Östenitik paslanmaz çelikler, krom karbürlerin veya diğer metaller arası fazların çökelmesini önlemek için tavlama işleminden sonra hızlı soğutma gerektirebilir. Hızlı soğutma ve yöntem seçimi ihtiyacı bölüm büyüklüğüne ve derecesine bağlıdır. Östenitik paslanmaz çeliğin yağdan arındırılması. (Kaynak: Sandvik) Çoğu durumda 304L ve 316L Tiplerinin ince kesitleri hava soğutmalı olabilir. Kesit boyutu, karbon içeriği ve alaşım içeriği arttıkça hızlı soğutma ihtiyacı artar. HPASS, tüm kesit boyutlarında hızlı soğutma gerektirir. Yaygın yöntemler fan-hava soğutması ve su spreyi veya söndürme soğutmasıdır. Vakumlu tavlamada, inert gaz söndürme kireç oluşumu olmadan soğuyabilir.

Bir malzeme, örneğin kaynaklama gibi tavlamadan sonra daha fazla sıcak işleme tabi tutulacaksa, tavlamanın ardından maksimum soğutma, örneğin su söndürme sağlamak en iyisidir. Bu, malzemenin diğer termal döngülerin zararlı etkileri için toleransını arttırır. Bir soğutma yöntemi seçerken bozulma olasılığı dikkate alınmalıdır.

Tavlama Sonrası Temizleme

Tavlama skalasının hemen altındaki metaller krom bakımından düşüktür ve skala krom bakımından zengin olduğu için korozyon direncinin düşük olması nedeniyle. Korozyon direncini sağlamak için hem kireç hem de krom tükenmiş metal çıkarılmalıdır.

En yaygın temizleme yöntemi ölçeği vurmak, daha sonra kromla bitmiş metali çıkarmak için asit turşusu vurmaktır. Daldırma dekapajı, paslanmaz çeliği dekapaj için kullanılan en yaygın tekniktir, ancak dekapaj spreyler, jeller ve macunlarla da yapılır.

Asitleme asitleri çok tehlikelidir ve bunları kullanırken tüm güvenlik yönergelerine (havalandırma, eldiven, gözlük, koruyucu giysi, vb.) Uymak son derece önemlidir. İş parçası, dekapajdan sonra nötralize edilmeli ve bol miktarda temiz düşük klorür suyla iyice durulanmalıdır. Kullanılmış sıvılar ayrı olarak toplanmalı ve yürürlükteki tehlikeli atık yönetmeliklerine uygun olarak imha edilmelidir.

Gerilim giderme sıcaklıkları, tavlama sıcaklıklarından daha düşüktür ve çökeltileri çözecek veya yumuşama oluşturacak kadar yüksek değildir. Stres giderici, hepsi olmasa da bazı kalıntı gerilmeleri giderir. Gerilme azaltma işlemi yavaştır, bu nedenle gerilme azaltma süreleri, tavlama dakikalarına kıyasla saat aralığındadır. Gerilim giderme sıcaklıkları genellikle ikincil faz çökelmesinin meydana geldiği sıcaklık aralığının düşük ucuna düşer. Bu sıcaklıklarda, korozyon direncini bozan çökelmeyi önlemek için tavlama süreleri dikkatle seçilmelidir. Bu kısıtlama genellikle olası stres giderme miktarını sınırlar. Potansiyel stres giderici fayda, düşük sıcaklıkta bir stres giderici, bir ara sıcaklık stres giderici veya tam bir çözelti tavlama kullanıp kullanılmayacağına karar verirken duyarlılık riskine karşı tartılmalıdır.

Paslanmaz çelik ve karbon veya alaşımlı çelikleri içeren karışık konstrüksiyonların karbon çeliğinin stresin giderilmesini gerektirdiği birçok durum vardır. Bu durumlarda, karbon çeliğinin kodu veya spesifikasyonu tavlama süresini ve sıcaklığını kontrol eder. Mühendis, gerekli termal çevrimin paslanmaz çeliği olumsuz etkileyip etkilemeyeceğini belirlemelidir. Eğer öyleyse, farklı bir paslanmaz kalite gerekebilir.

"Güvenli" bölgede, yaklaşık 540 ° C'ye (1000 ° F) kadar düşük sıcaklıkta bir gerilim giderme uygulanır. Düşük sıcaklık işleminin en büyük avantajı, duyarlılık üretme tehlikesinin olmamasıdır. Şekil ayrıca, bir ara sıcaklık işleminin daha fazla stres giderici ürettiğini, ancak sıcaklıkların 540 ila 900 ° C (1000 ila 1650 °F) yağış aralığında olduğunu gösterir. Bu durumda, tutma süresi ciddi şekilde kısıtlanmalıdır. Neyse ki, çoğu stres giderici bu sıcaklık aralığında sıcaklığa ulaştıktan sonraki ilk yarım saat içinde gelir.

Stresin giderilmesi için ara sıcaklıklar kullanılırken, tüm termal döngülerin kümülatif etkisi göz önünde bulundurulmalıdır. Gerilim giderme döngüsü, ısınmayı, sıcaklıkta geçen zamanı ve soğutmayı içerir. Çok geçişli kaynakların ısıdan etkilenen bölgesi (HAZ), gerilim azaltmadan önce sıcaklıkta önemli bir zaman görmüş olabilir. Kritik TTS aralığında stres gidererek daha fazla termal maruziyet eklemek, HAZ'ın korozyon direncini ve mekanik özelliklerini bozan ikincil fazların beklenmedik şekilde çökmesine neden olabilir. Yüksek krom veya yüksek molibden HPASS'ın çoğu, nispeten kısa sürede intermetalik fazlar oluşturur, bu nedenle sadece düşük sıcaklıkta stres giderici tedaviler için adaydırlar.

Stres giderildikten sonra parçanın nasıl soğutulacağının belirlenmesi dikkatli bir şekilde düşünmeyi gerektirir. Su soğutmasında olduğu gibi yüksek bir soğutma hızı, termal büzülmedeki farklılıklar nedeniyle gerilimleri yeniden sağlayabilir. Değişken kesitli büyük kompleks bileşenlerin, yeni gerilmelere yol açmadan soğutulması çok zor olabilir. TTS serisindeki tedaviler için, aralığın altına kadar soğutulan bir fan ve bunu takiben de hava soğutması çekici bir seçenektir. Durgun bir hava soğutması genellikle düşük sıcaklıklı stres giderici tedavilerle kullanım için yeterlidir.

Gerilme azaltmadan önce paslanmaz çelik yüzey hazırlığı, çözelti tavlaması için olanla aynıdır ve kontaminasyonu gidermek için kapsamlı bir temizlikten oluşur. Düşük sıcaklık stres giderici tedaviler, çözelti tavlama tipik ağır ölçeği üretmez, ancak yüzey oksidasyonuna neden olabilir. İşlemden sonra yüzey altın veya mavi görünüyorsa, maksimum korozyon direnci elde etmek için turşu yapılmalıdır.