Kodėl API 5L X52 šaltai valcuotas vamzdis kelia terminio apdorojimo klausimą
API 5L X52, ISO 3183 parašyta kaip L360, yra anglies -mangano vamzdžių klasė, kurios nurodyta minimali takumo riba yra 359 MPa arba 52 ksi. Šios rūšies vamzdžiai paprastai gaminami besiūlių pradūrimų, elektrinio pasipriešinimo suvirinimo, povandeninio lankinio suvirinimo arba spiralinio suvirinimo būdu ir tiekiami -valcuoti, normalizuoti, normalizuoti ir grūdinti arba grūdinti bei grūdinti. Šaltasis valcavimas, šaltasis tempimas ir šaltasis traukimas daugiausia naudojami tiksliuosiuose vamzdžiuose, hidraulinių cilindrų cilindruose ir mechaniniuose mechaniniuose komponentuose, kur artima sienelės tolerancija ir lygus paviršius yra svarbesni už perdavimo dujotiekio matmenų diapazoną.
Kadangi apdirbimas šaltuoju būdu padidina stiprumą ir sumažina plastiškumą, procesų inžinieriai dažnai klausia, ar šaltai valcuotas X52 vamzdis vis dar gali būti termiškai apdorotas ir ar apdorojimas sunaikina medžiagos tipą. Terminis apdorojimas techniškai įmanomas visais atvejais, tačiau jis turi būti parinktas atsižvelgiant į pirkimo specifikacijoje nurodytą pristatymo sąlygas, o ne tik pagal šalto valcavimo būklę.
Anglies plieno vamzdžių terminio apdorojimo metodai
Dominuoja keturi klasikiniai gydymo būdai, kurių kiekvienas skirtingai veikia šaltai apdorotą produktą.
Atkaitinimas:vamzdis šildomas virš kritinio diapazono, laikomas tol, kol struktūra tampa vienoda ir lėtai aušinamas krosnyje. Kietumas mažėja, plastiškumas didėja ir šaltai apdorota struktūra visiškai perkristalizuojama.
Normalizavimas:vamzdis šildomas virš kritinio diapazono ir aušinamas ramiame ore. Rezultatas – smulkesnė ir vienodesnė ferito-perlito grūdelių struktūra, visiškai panaikinant kietėjimą šaltuoju būdu.
Gesinimas:greitas kaitinimas virš kritinio diapazono, po kurio gesinamas vandeniu arba polimeru, susidaro kieta martensitinė struktūra. Jis retai naudojamas vamzdžiams atskirai, nes neapdorota martensitinė struktūra yra silpnai atspari.
Grūdinimas:gesinto vamzdžio pakartotinis pašildymas iki kontroliuojamos temperatūros, žemesnės už kritinį diapazoną, kad būtų sumažintas gesinimo įtempis ir atkurtas kietumas. Grūdinimas, po kurio eina grūdinimas, yra standartinis aukštesnio API 5L stiprumo lygio būdas.
Tipiški proceso langai ir su tuo susiję efektai
| Gydymas | Tipinė temperatūra | Aušinimas | Poveikis šalto valcavimo vamzdžiui |
|---|---|---|---|
| Pilnas atkaitinimas | 800-900°C | Krosnis | Visiška rekristalizacija, mažiausias kietumas, geriausias formavimas |
| Normalizuojantis | 870-920°C | Dar oras | Vienoda smulkiagrūdė struktūra, vidutinio stiprumo |
| Stresą malšinantis | 550-650°C | Oras | Pašalina liekamąjį įtampą ir sumažina šalto darbo jėgos praradimą |
| Gesinimas | 850-900°C | Vanduo arba polimeras | Martensitinė struktūra, didžiausias kietumas |
| Numalšinkite ir sušvelninkite | 850–900, tada 550–680 laipsnių C | Vanduo, tada oras | Subalansuota jėga ir tvirtumas |
Aukščiau pateikti skaičiai yra įprasti anglies{0}}mangano vamzdžių plieno parduotuvių asortimentai. Kontrolės reikalavimas niekada nėra vien temperatūra, o kvalifikuota procedūra, laikymo laikas, aušinimo greitis ir apdoroto vamzdžio savybių bandymai.
Pristatymo sąlygos API 5L ir ISO 3183 reikalavimai
API 5L atskiria produkto specifikacijų lygius. PSL1 vamzdis užsakomas tik pagal rūšį. PSL2 vamzdis turi būti užsakytas tiek su rūšimi, tiek su pristatymo sąlyga, išreikšta X52N normalizuotam, X52Q grūdintam ir grūdintam arba X52M termomechaniniam valcavimui. Jei po formavimo taikomas terminis apdorojimas, gamintojas turi įrodyti, kad gatavas vamzdis vis dar atitinka užsakytos rūšies ir pristatymo sąlygų mechaninių savybių reikalavimus, įskaitant takumo ribas, tempiamojo stiprio diapazoną, pailgėjimą ir, jei nurodyta, atsparumą smūgiams.
Tai yra praktinė šalto valcavimo X52 riba. Šaltai valcuotas vamzdis, kuris yra atkaitintas arba normalizuotas, praranda stiprumą, kurį sukelia šaltas darbas, ir atkuria pagrindinio plieno savybes. Norint pasiekti 359 MPa mažiausią takumo ribą po atkaitinimo, chemija ir apdorojimas turi būti parinkti kartu, o rezultatas turi būti įrodytas tempimo ir smūgio bandymais, o ne daroma prielaida iš šalto valcavimo būklės.
Praktinės gairės pirkėjams ir procesų inžinieriams
Aiškiai užsisakykite pristatymo sąlygas. Jei stiprumas turi būti gaunamas termiškai apdorojant, vietoj šaltai valcuoto gaminio nurodykite X52Q arba X52N.
Naudokite įtempių mažinimą, o ne visišką atkaitinimą, kai tikslas yra tik sumažinti liekamąjį įtampą po šalto apdirbimo ir išsaugant didžiąją dalį šalto darbo stiprumo.
Venkite apdoroti šaltai apdorotą anglinį -mangano plieną 200–350 °C temperatūroje, kur įtempimo senėjimas ir mėlynas trapumas gali sumažinti kietumą be jokių matomų išvaizdos pokyčių.
Galutines savybes patvirtinkite termiškai apdoroto vamzdžio tempimo ir smūgio bandymais, o ne perkeldami vertes iš netauriųjų metalų malūno sertifikato.
Įrašykite kvalifikuotą procedūrą su šilumos numeriu, kad būtų galima atkurti pakartotinius užsakymus.
DUK
Klausimas: Ar X52 šaltai valcuotas vamzdis gali būti termiškai apdorotas ir vis tiek parduodamas kaip X52?
Taip, bet ne automatiškai. Atkaitinimas ir normalizavimas perkristalizuoja šaltai apdorotą struktūrą, todėl šalto valcavimo metu įgyta jėga prarandama. Prieš ženklinant X52, vamzdis turi būti patikrintas pagal užsakytą rūšį ir pristatymo sąlygas.
K: Kuris terminis apdorojimas geriausiai tinka šaltai valcuotam X52 vamzdžiui?
Tai priklauso nuo tikslo. Įtempių mažinimas 550–650 ° C temperatūroje naudojamas, kai problema yra liekamasis įtempis ir reikia išlaikyti stiprumą. Normalizavimas 870–920 laipsnių C temperatūroje naudojamas, kai vienoda struktūra ir numatomos savybės yra svarbesnės už didelį stiprumą.
K: Ar terminis apdorojimas keičia plieno cheminę sudėtį?
Ne. Terminis apdorojimas keičia mikrostruktūrą, taigi ir mechanines savybes, tačiau plieno cheminė sudėtis išlieka tokia, kokia nurodyta šiluminėje analizėje. Reikia kontroliuoti tik paviršiaus oksidaciją ir dekarbonizaciją.
K: Kokias savybes reikia patikrinti po terminio apdorojimo?
Atsparumas tempimui, takumo riba ir pailgėjimas iš bandinio, paimto iš apdoroto vamzdžio, ir atsparumas smūgiams, kai to reikalauja specifikacijos. Kietumo bandymas yra naudingas papildomas vienodumo per ilgį patikrinimas.
Klausimas: Ar gesinimas ir grūdinimas tinka X52 linijos vamzdžiui?
Taip. Grūdintas ir grūdintas pristatymas, žymimas X52Q, yra pripažinta API 5L parinktis. Paprastai tai atlieka vamzdžių malūnėlis pagal kvalifikuotą procedūrą, o ne kaip antrinę operaciją su gatavu šaltai valcuotu vamzdžiu.
K: Ar termiškai apdorotą vamzdį galima sulenkti arba suvirinti vėliau?
Taip, atsargiai. Suvirinant atsiranda nauja karščio paveikta zona, kurios savybės skiriasi nuo apdoroto vamzdžio korpuso, todėl paprastai reikalingas suvirinimo procedūros kvalifikavimas ir, esant kritinėms linijoms, vietinis po{1}}suvirinimo terminis apdorojimas.
