วิธีบำบัดความร้อนของท่อเหล็กคาร์บอนและโลหะผสม

วิธีการบำบัดความร้อนสำหรับท่อเหล็กคาร์บอนและโลหะผสมประกอบด้วย 4 ประเภทส่วนใหญ่:

การทำให้เป็นมาตรฐาน, การหลอม, การดับและการแบ่งเบาบรรเทา.

จะปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของวัสดุเหล็ก, องค์ประกอบทางเคมีสม่ำเสมอ, และความสามารถในการแปรรูป. การอบชุบด้วยความร้อนสำหรับวัสดุโลหะที่เป็นเหล็กสามารถแบ่งได้เป็นการบำบัดความร้อนแบบรวม, การรักษาความร้อนพื้นผิวและการรักษาความร้อนด้วยสารเคมี. ท่อเหล็กโดยทั่วไปใช้การบำบัดความร้อนแบบรวม.

ประสิทธิภาพของวัสดุเหล็กส่วนใหญ่หมายถึงคุณสมบัติทางกล, คุณสมบัติทางกายภาพ, และประสิทธิภาพของกระบวนการ. การอบชุบด้วยความร้อนจะทำให้โครงสร้างทางโลหะวิทยาแตกต่างกันและประสิทธิภาพที่สอดคล้องกับท่อเหล็ก, จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ หรือบริการน้ำมันและก๊าซได้ดีขึ้น.

มีสองวิธีในการปรับปรุงคุณสมบัติของวัสดุเหล็ก. วิธีหนึ่งคือการปรับองค์ประกอบทางเคมี, เรียกว่าวิธีผสม. อีกวิธีหนึ่งคือการบำบัดด้วยความร้อน. ในด้านเทคโนโลยีอุตสาหกรรมสมัยใหม่, การรักษาความร้อนช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของท่อเหล็กที่ตำแหน่งที่โดดเด่น.

วัตถุประสงค์ของการบำบัดความร้อน

1. เครื่องทำความร้อน.

วัสดุเหล็กอาจถูกให้ความร้อนต่ำกว่าจุดวิกฤตหรือสูงกว่าจุดวิกฤติ. วิธีการทำความร้อนแบบเดิมสามารถทำให้โครงสร้างมีความเสถียรและขจัดความเครียดที่ตกค้างได้. วิธีหลังสามารถทำให้วัสดุมีการออสเทนไนซ์ได้. การออสเทนไนซ์คือการให้ความร้อนแก่โลหะเหล็กเหนืออุณหภูมิวิกฤติเป็นเวลานานพอสมควร, จึงสามารถเปลี่ยนแปลงได้. หากมีการดับตามมาหลังจากออสเตไนติ้ง, จากนั้นวัสดุก็จะแข็งตัว. การชุบแข็งจะใช้เวลาเร็วพอที่จะเปลี่ยนออสเทนไนต์เป็นมาร์เทนไซต์. เมื่อถึงอุณหภูมิออสเทนไนต์แล้ว, โครงสร้างจุลภาคที่เหมาะสมและมีความแข็งเต็มที่, วัสดุท่อเหล็กจะได้มาในกระบวนการบำบัดความร้อนต่อไป.

2. เก็บรักษาความร้อน.

วัตถุประสงค์ของการเก็บรักษาความร้อนคือเพื่อให้อุณหภูมิความร้อนของวัสดุเหล็กสม่ำเสมอ, จากนั้นจะได้รับองค์กรทำความร้อนที่เหมาะสม.

3. ระบายความร้อน

กระบวนการทำความเย็นเป็นกระบวนการสำคัญในการรักษาความร้อน, กำหนดคุณสมบัติทางกลของท่อเหล็กหลังกระบวนการทำความเย็น.

วิธีการบำบัดความร้อนหลักสี่วิธีในอุตสาหกรรมท่อเหล็กคาร์บอนและโลหะผสม กระบวนการบำบัดความร้อนสำหรับท่อเหล็กรวมถึงการทำให้เป็นมาตรฐาน, การหลอม, การแบ่งเบาบรรเทา, การดับและกระบวนการอื่น ๆ.

การทำให้เป็นมาตรฐาน

การทำความร้อนท่อเหล็กให้สูงกว่าอุณหภูมิวิกฤต, และเย็นตัวลงกลางอากาศ.

ผ่านการทำให้เป็นมาตรฐาน, สามารถบรรเทาความเครียดของวัสดุเหล็กได้, เพิ่มความเหนียวและความเหนียวให้กับกระบวนการทำงานเย็น. การทำให้เป็นมาตรฐานมักใช้กับวัสดุท่อเหล็กคาร์บอนและโลหะผสมต่ำ. จะทำให้เกิดโครงสร้างโลหะที่แตกต่างกัน, เพิร์ลไลท์, เบนไนท์, มาร์เทนไซต์บางชนิด. ซึ่งนำวัสดุเหล็กที่แข็งและแข็งแรงขึ้น, และความเหนียวน้อยกว่าวัสดุอบอ่อนแบบเต็ม.

การหลอม

การทำความร้อนวัสดุให้อยู่เหนืออุณหภูมิวิกฤตนานเพียงพอจนกระทั่งโครงสร้างจุลภาคเปลี่ยนเป็นออสเทนไนต์. แล้วค่อยระบายความร้อนในเตา, รับการเปลี่ยนแปลงสูงสุดของเฟอร์ไรต์และเพิร์ลไลต์.

การหลอมจะขจัดข้อบกพร่อง, ทำให้องค์ประกอบทางเคมีและเมล็ดละเอียดสม่ำเสมอ. กระบวนการนี้มักใช้กับคาร์บอนสูง, ท่อเหล็กโลหะผสมและโลหะผสมต่ำจำเป็นต้องลดความแข็งและความแข็งแรง, ปรับแต่งโครงสร้างคริสตัล, ปรับปรุงความเป็นพลาสติก, ความเหนียว, ความเหนียวและการแปรรูป.

การดับ

ทำความร้อนวัสดุท่อเหล็กจนถึงอุณหภูมิวิกฤตจนกว่าการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาคจะเสร็จสิ้น, ระบายความร้อนในอัตราที่รวดเร็ว.

วัตถุประสงค์ในการดับคือเพื่อสร้างความเครียดจากความร้อนและความเครียดของเนื้อเยื่อ. มันสามารถกำจัดและปรับปรุงโดยการแบ่งเบาบรรเทา. การรวมกันของการดับและการแบ่งเบาบรรเทาสามารถทำให้ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมดีขึ้น.

การแบ่งเบาบรรเทา

การทำความร้อนวัสดุเหล็กให้มีอุณหภูมิที่แม่นยำต่ำกว่าจุดวิกฤต, และมักทำกลางอากาศ, สุญญากาศหรือบรรยากาศเฉื่อย. มีการแบ่งเบาบรรเทาอุณหภูมิต่ำ 205 ถึง 595°F (400 ถึง 1105°F), อุณหภูมิปานกลางและการแบ่งเบาบรรเทาอุณหภูมิสูง (ถึง 700°C 1300°F).

วัตถุประสงค์ของการแบ่งเบาบรรเทาคือการเพิ่มความเหนียวของเหล็กและท่อเหล็กอัลลอยด์. ก่อนที่จะแบ่งเบาบรรเทา, เหล็กเหล่านี้แข็งมากแต่เปราะเกินไปสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่. หลังจากกระบวนการสามารถปรับปรุงความเป็นพลาสติกและความเหนียวของท่อเหล็กได้, ลดหรือกำจัดความเค้นตกค้างและทำให้ขนาดของท่อเหล็กคงที่. นำคุณสมบัติทางกลที่ดีอย่างครอบคลุม, เพื่อไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการให้บริการ.

การบำบัดสารละลายสำหรับวัสดุท่อเหล็กอัลลอยด์

การทำความร้อนโลหะผสมให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสม, เก็บรักษาไว้ที่อุณหภูมินี้นานพอที่จะทำให้หรือองค์ประกอบต่างๆ เปลี่ยนเป็นสารละลายของแข็งได้, จากนั้นทำให้เย็นลงในอัตราที่รวดเร็วเพื่อกักเก็บองค์ประกอบเหล่านี้ไว้ในสารละลาย.

มีโลหะผสมนิกเกิลแบบหล่อและขึ้นรูปหลายชนิดที่สามารถบรรลุประสิทธิภาพที่ต้องการที่แตกต่างกันผ่านการบำบัดสารละลายหรือโดยการชุบแข็งด้วยอายุการตกตะกอน. ลักษณะเป็นอุณหภูมิห้องและความแข็งแรงทางกลของอุณหภูมิที่สูงขึ้น, ความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญโดยการบำบัดความร้อนนี้. โลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักหลายชนิดจะพัฒนาคุณสมบัติที่ต้องการโดยผ่านการบำบัดสารละลายเท่านั้น, เช่น ท่อเหล็ก Hastelloy และโลหะผสมนิกเกิล.

ระหว่างการรักษาสารละลาย, คาร์ไบด์และองค์ประกอบโลหะผสมต่างๆ จะถูกละลายอย่างสม่ำเสมอในออสเทนไนต์. การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วจะทำให้องค์ประกอบคาร์บอนและโลหะผสมช้าเกินไปที่จะตกตะกอน, และได้รับกระบวนการอบชุบด้วยความร้อนของเนื้อเยื่อออสเทนไนต์เดี่ยว. การบำบัดด้วยสารละลายสามารถทำให้โครงสร้างภายในสม่ำเสมอและปุ๋ยหมักทางเคมี. นอกจากนี้ยังสามารถคืนความต้านทานการกัดกร่อนของท่อเหล็ก Hastelloy และโลหะผสมนิกเกิลได้อีกด้วย.