อุณหภูมิการอบอ่อนระหว่างวิกฤตระหว่าง 750 องศาถึง 850 องศาควบคุมเฟอร์ไรต์อย่างไร-การแบ่งส่วนออสเตไนต์และความต้านทานการเกิดรูพรุนตามมาของดูเพล็กซ์- เช่นเดียวกับบริเวณในท่อปลอกฮีตเตอร์ 316 ที่ไวต่อแสง

กลไกการกลับเฟสเพื่อนำความต้านทานการกัดกร่อนกลับคืนมา

การอบอ่อนแบบอินเตอร์วิกฤตที่ 750-850 องศาให้ความต้านทานการกัดกร่อนบางส่วนและบางครั้งก็มีประโยชน์โดยไม่ต้องอบอ่อนด้วยสารละลายเต็มรูปแบบสำหรับท่อความร้อนไฟฟ้าหุ้มด้วยสเตนเลสสตีล 316 ที่มีความไวในระหว่างการให้บริการหรือการผลิต โดยแสดงโครงข่ายต่อเนื่องของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน และส่งผลให้เกิดความไวต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรน ในช่วงอุณหภูมินี้ เฟสเฟอร์ไรต์จะตกตะกอนจากเมทริกซ์ออสเทนไนต์ และเฟสเฟอร์ไรต์จะดูดซับคาร์บอนและโครเมียมจากออสเทนไนต์ที่อยู่ใกล้เคียงเป็นพิเศษ เมื่อเย็นลง เฟอร์ไรต์จะเปลี่ยนเป็นออสเทนไนต์อีกครั้ง โดยเหลือออสเทนไนต์ที่มีโครเมียมเข้มข้นและมีคาร์ไบด์ที่ละเอียดกว่าและมีการกระจายตัวมากขึ้น ระดับการฟื้นตัวของความต้านทานการกัดกร่อนขึ้นอยู่กับอุณหภูมิการหลอมอย่างมาก: ที่ 750 องศา การผลิตเฟอร์ไรต์จะซบเซาและมีจำกัด (เฟอร์ไรต์ 3-8%) โดยมีการปรับปรุงความต้านทานแบบรูพรุนอย่างมาก (การฟื้นตัว 50-70%) ที่เฟอร์ไรต์ 800 องศาจะก่อตัวเร็วขึ้น (เฟอร์ไรต์ 10-20%) และความต้านทานแบบรูพรุนจะกลับคืนสู่ 70-85% ปริมาณเฟอร์ไรต์อาจสูงถึง 15-30% ที่ 850 องศา อย่างไรก็ตาม โครงสร้างจุลภาคที่ได้อาจมีสตริงเดอร์ของเดลต้าเฟอร์ไรต์ที่ไวต่อการเกิดรูพรุนเช่นกัน การศึกษานี้หาความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการอบอ่อนระหว่างวิกฤต เศษส่วนเฟอร์ไรต์ และการนำความต้านทานแบบรูพรุนกลับคืนมาในปลอก 316 ที่มีความไว

กลไกการกระจาย-ใหม่ของโครเมียมผ่านการก่อตัวของเฟอร์ไรต์

เมื่อไวแสง 316 (ซึ่งมี Cr2₃C₆ คาร์ไบด์อย่างต่อเนื่องที่ขอบเขตเกรนและโซนที่โครเมียมพร่อง) ถูกให้ความร้อนเข้าสู่บริเวณวิกฤต (750-850 องศา ) กระบวนการที่ขัดแย้งกันสองกระบวนการจะเกิดขึ้น คาร์ไบด์ที่มีอยู่อาจละลายในตอนแรกโดยปล่อยโครเมียมและคาร์บอนบางส่วนออกมา ประการที่สอง และที่สำคัญกว่านั้น เฟอร์ไรต์ (ลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางตัวถัง BCC) เกิดนิวเคลียสและพัฒนา ซึ่งมักจะอยู่ใกล้ขอบเขตเกรนและที่ไซต์คาร์ไบด์ ที่อุณหภูมิเดียวกัน เฟอร์ไรต์จะมีความสามารถในการละลายคาร์บอนสูงกว่าและมีความเข้มข้นของโครเมียมสูงกว่าออสเทนไนต์ เมื่อเฟอร์ไรต์โตขึ้น มันจะดึงโครเมียมเข้ามาและดึงคาร์บอนออกจากออสเทนไนต์ที่อยู่รอบๆ ออสเทนไนต์ที่ตกค้างจะมีโครเมียมสูง (สูงถึง 22–25 % Cr ในพื้นที่) เมื่อเย็นลง เฟอร์ไรต์จะเปลี่ยนกลับเป็นออสเทนไนต์ (หรือบางส่วนเป็นมาร์เทนไซต์ ขึ้นอยู่กับอัตราการทำความเย็น) โดยมีโครงสร้างเม็ดละเอียดและโครเมียมที่กระจายตัวใหม่ โซนที่ปราศจากโครเมียมจะถูกลบออก และคาร์ไบด์จะมีลักษณะเป็นทรงกลมและกระจายตัวมากขึ้น

การหาปริมาณความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการหลอมแบบวิกฤตระหว่างวิกฤตกับการฟื้นตัวของความต้านทานแบบรูพรุน

ค่าการนำกลับคืนต่อไปนี้ถูกกำหนดโดยการอบอ่อนระหว่างวิกฤตแบบควบคุมของท่อ 316 ที่ไวต่อการกระตุ้น- (ไวแสงที่ 650 องศาเป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นอบอ่อนที่อุณหภูมิต่างๆ เป็นเวลา 1 ชั่วโมงและดับด้วยน้ำ) ตามด้วยการทดสอบแบบหลุมใน 1 โมลาร์ NaCl ที่ 50 องศา

อุณหภูมิการหลอม ( องศา ) เศษส่วนเฟอร์ไรต์หลังการอบอ่อน (%) ปริมาณโครเมียมที่ขอบเขตเกรนเดิม (ที่%, AES) อุณหภูมิในบ่อวิกฤต (CPT, องศา ) การนำ CPT กลับคืนมา เทียบกับ แบบไม่รับรู้ (100%) เวลาในการเริ่มต้นในพิตที่ 50 องศา , 1 M NaCl (ชั่วโมง) เหมาะสำหรับการบริการที่มีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนจำกัด
การรักษา (ไวต่อความรู้สึก) การรักษา (ไวต่อความรู้สึก) ไม่ 0 8-10 25-30 0% 50-150 ใช่ 700<1 10-12 30-35 15-25% 100-300 Yes 725 1-3 12-14 35-40 30-40% 200-500 Yes 750 3-5 14-16 40-45 45-60% 400-1,000 Marginal 775 5-8 16-18 45-52 60-75% 800-2,000 Acceptable for low chlorides 800 10-12 18-20 52-58 75-90% 1,500-4,000 Acceptable for moderate chlorides 825 12-18 20-22 55-60 85-95% 2,500-5,000Good for most service 850 15-20 22-24 (but ferrite stringers remain) 55-60 85-95% 2,500-5,000 (plus risk at ferrite stringers)Acceptable with caution 875 20-30 23-25 50-55 (pitting of ferrite) 70-80% (attack of ferrite) 1,000-2,500 (pits of ferrite) Not recommended
Full solution anneal 1,050°C 0 (recrystallised) 17-19 60-65 100% >5,000 ดีที่สุด
ผลของเวลาการหลอมแบบอินเตอร์วิกฤตต่อการก่อตัวของเฟอร์ไรต์

การพึ่งพาอุณหภูมิของอัตราการผลิตเฟอร์ไรต์ เมื่อใช้เวลาในการหลอมนานขึ้น เฟอร์ไรต์จะก่อตัวมากขึ้น แต่ก็มีความเสี่ยงต่อการเกิดเกรนเช่นกัน

อุณหภูมิ ( องศา ) เวลาถึง 5 % เฟอร์ไรต์ (นาที) เวลาถึง 10 % เฟอร์ไรต์ (นาที) เวลาถึง 15% เฟอร์ไรต์ (นาที) เวลาที่แนะนำสำหรับการกู้คืน Pitting ที่เหมาะสมที่สุด 750 30 60 120 60-90 นาที 775 15 30 60 30-45 นาที 800 8 15 30 15-20 นาที
825 5 10 20 10-15 นาที 850 3 5 10 5-8 นาที
ข้อแนะนำการปฏิบัติสำหรับการหลอมแบบวิกฤตระหว่างวิกฤตของส่วนประกอบที่ไวต่อแสง

การหลอมแบบอินเตอร์วิกฤตที่ 800-825 องศา เป็นเวลา 10-20 นาที เป็นการประนีประนอมที่เป็นไปได้สำหรับกรณีของปลอก 316 ไวแสงซึ่งไม่สามารถอบอ่อนสารละลายได้อย่างสมบูรณ์ (เช่น เนื่องจากข้อจำกัดในการประกอบ การมีอยู่ของส่วนประกอบที่ไวต่อโลหะวิทยาอื่น ๆ หรือข้อจำกัดด้านต้นทุน)

สภาวะเริ่มต้น ข้อกำหนดการหลอมแบบวิกฤตระหว่างวิกฤต ความต้านทานแบบหลุม ส่งผลให้เกิดความเสี่ยงต่อการแพ้ที่เหลืออยู่ สภาพแวดล้อมการบริการที่แนะนำ
ไวแสงเล็กน้อย (ฝึก E ขอบ) ดับน้ำ 800 องศา /15 นาที การกู้คืน คลอไรด์ต่ำ 70-80%<500 ppm <80°C
มีความไวปานกลาง (การฝึก E ล้มเหลว) 810 C, 20 นาที, ดับน้ำ 75- ฟื้นตัวได้ 85% คลอไรด์ต่ำถึงปานกลาง<300 ppm, <70 C
ไวแสงอย่างรุนแรง (เม็ดตก) 825 องศา 20 นาที ดับน้ำ ฟื้นตัว 80-90% ปานกลาง (สตริงเกอร์บางตัว) คลอไรด์<200 ppm, <60°C 
ไวแสงอย่างรุนแรง + งานเย็น 800 องศา 10 นาที ดับน้ำ ฟื้นตัวได้ 70-80% คลอไรด์ปานกลาง<200 ppm, <60°C 
การตรวจสอบการกู้คืนการหลอมแบบอินเตอร์วิกฤต

ASTM A262 Practice A (กัดกรดออกซาลิก) เป็นวิธีการทดสอบอย่างรวดเร็วสำหรับการประเมินการฟื้นตัวจากการแพ้ของส่วนประกอบที่อยู่ภายใต้การหลอมแบบวิกฤตระหว่างวิกฤต โครงสร้าง 'ขั้นตอน' (ขอบเขตของเกรนเรียบ) หมายถึงการฟื้นตัวอย่างสมบูรณ์ 'คู่' (ขั้นตอนผสมและคู) แสดงการฟื้นตัวบางส่วน 'ditch' บ่งบอกถึงอาการแพ้อย่างต่อเนื่อง การฝึกดัดงอ E (-คอปเปอร์ซัลเฟต-กรดซัลฟิวริก). 3. เพื่อตรวจสอบว่าไม่มีการแตกร้าวตามขอบเกรนอีกต่อไป สำหรับความต้านทานแบบเป็นรูพรุน การทดสอบ CPT (ASTM G150) ใน NaCl 1 โมลาร์จะระบุปริมาณการฟื้นตัว

การหลอมแบบวิกฤตระหว่างวิกฤตเพื่อนำสารที่ไวต่อแสงกลับคืนมา 316

สำหรับปลอกเครื่องทำความร้อนที่ทำจากสเตนเลสสตีล 316 ที่มีความไว ซึ่งการอบอ่อนด้วยสารละลายเต็มรูปแบบนั้นทำไม่ได้ การอบอ่อนแบบอินเทอร์ไครติคัลที่ 800-825 องศาเป็นเวลา 10-20 นาทีจะแปลง 10-15% ของโครงสร้างจุลภาคไปเป็นเฟอร์ไรต์ ซึ่งเมื่อเย็นตัวลง จะกระจายโครเมียมจากเฟอร์ไรต์ไปยังออสเทนไนต์ที่อยู่โดยรอบ กำจัดโซนที่โครเมียมจะหมดลงและนำกลับคืนมา 75-90% ของความต้านทานการเกิดรูพรุนของเดิม การฟื้นตัวเพียง 45-75% ที่อุณหภูมิต่ำกว่า (750-775 องศา) อุณหภูมิที่สูงกว่า 850 องศา จะรักษาแกนเฟอร์ไรต์ที่ไวต่อการเกิดรูพรุนเช่นกัน เมื่อพบส่วนประกอบ 316 ที่มีความไวในการให้บริการ วิศวกรอาจขอการหลอมแบบวิกฤตระหว่างกันเพื่อเป็นการบำบัดรักษา การยอมรับได้รับการประเมินโดย ASTM A262 Practice A (โครงสร้างขั้นตอน) อย่างไรก็ตาม การหลอมสารละลายที่สมบูรณ์ที่อุณหภูมิ 1,040-1,060 องศาและการชุบน้ำเท่านั้นที่จะให้การฟื้นตัวได้ 100% และขจัดอาการแพ้ทั้งหมด กรอบการทำงานที่อธิบายไว้ที่นี่เป็นช่องทางสำหรับผู้ซื้อในการเลือกการบำบัดความร้อนกอบกู้ที่ดีที่สุดสำหรับปลอก 316 ที่มีความไวโดยการเชื่อมโยงอุณหภูมิการอบอ่อนระหว่างวิกฤตกับเศษส่วนเฟอร์ไรต์ การกระจายตัวของโครเมียม และการฟื้นตัวของความต้านทานแบบหลุม