Toplinska obrada je operacija koja pretvara valjanu čeličnu cijev u proizvod snage, žilavosti i mikrostrukture koji zahtijeva usluga, a kakav je učinak toplinske obrade na performanse API 5L jedan je od tretmana u kompletu alata. Ovaj članak objašnjava tretman, njegovu svrhu i učinak na performanse cijevi.
Toplinska obrada postavlja ravnotežu čvrstoće{0}}žilavosti cijevi.
Normalizacija rafinira žitarice; kaljenje i kaljenje podižu čvrstoću.
Rasterećenje naprezanja opušta zaostala naprezanja zavarivanja ispod AC1.
Žarenje rastvorom vraća otpornost nerđajućeg čelika na koroziju.
Uvjet isporuke, N, Q+T ili M, dio je narudžbe.
Zašto se čelična cijev termički obrađuje
Kao{0}}valjana čelična cijev ima mikrostrukturu koju određuju uslovi valjanja i hlađenja, što možda neće dati potrebnu kombinaciju čvrstoće i žilavosti. Toplinska obrada ponovo zagrijava čelik do kontrolirane temperature, drži ga i hladi kontroliranom brzinom tako da se mikrostruktura transformira u željeno stanje. Obrada se naziva u stanju isporuke: N (normalizovano), Q+T (kaljeno i temperirano), T (kaljeno) ili M (termomehanički valjano, što nije striktno termička obrada).
Žarenje i normalizacija
Žarenje omekšava čelik polaganim hlađenjem iznad temperature transformacije, poboljšavajući formabilnost i ublažavajući naprezanje. Normalizacija također zagrijava iznad temperature transformacije, ali se hladi na zraku, pročišćavajući veličinu zrna i homogenizirajući strukturu; Normalizirana cijev ima dobar balans snage i žilavosti i standardni je uvjet isporuke za cijev i tlačnu cijev.
Kaljenje i kaljenje
Kašenjem se cijev brzo hladi od temperature austenitizacije, formirajući martenzit vrlo visoke tvrdoće i čvrstoće, ali niske žilavosti. Kaljenje ponovo zagrijava kaljenu cijev na temperaturu ispod raspona transformacije, mijenjajući određenu snagu za duktilnost i žilavost. Kaljena i kaljena (Q+T) cijev postiže visoku čvrstoću uz odgovarajuću žilavost, tako da klase kao što je X70 i više postižu svoja svojstva u bešavnim cijevima.
Kaljenje, ublažavanje stresa i podkritično žarenje
Kaljenje ispod donje kritične temperature AC1 smanjuje tvrdoću bez re-austenitizacije, a koristi se nakon zavarivanja ili kaljenja. Oslobađanje od naprezanja zagrijava cijev na oko 600-650 stupnjeva C kako bi se opustila zaostala naprezanja zavarivanja, što je bitno za stabilnost dimenzija u obradi i za otpornost na pucanje korozije pod naponom. Žarenje ispod AC1 omekšava i sferoidizira karbide za hladno oblikovanje.
Žarenje i nitriranje otopinom
Žarenje otopinom primjenjuje se na cijevi od nehrđajućeg čelika i legure: otapanje precipitata i obnavljanje potpuno austenitne ili dupleks strukture. Nitriranje je površinski tretman kojim se dušik raspršuje u površinski sloj kako bi se stvorilo tvrdo kućište-otporno na habanje, koje se koristi na legiranim i alatnim čelicima, a ne na cijevima; Tretirano kućište poboljšava habanje i vijek trajanja komponente.
Utjecaj toplinske obrade na performanse cijevi
Toplinska obrada pomjera ravnotežu čvrstoće{0}}žilavosti cijevi. Normalizovana cijev daje konzistentna svojstva i zavarljivost; Q+T cijev postiže veću čvrstoću uz prihvatljivu žilavost; žarenje otopinom vraća otpornost na koroziju u nehrđajućim vrstama. Povijest obrade je zabilježena na mlinskom certifikatu, a uvjet isporuke mora odgovarati narudžbi kako bi se proizvodnja i ponašanje servisa mogli predvidjeti.
Često postavljana pitanja
Obje topline su iznad temperature transformacije; žarenje se polako hladi kako bi omekšalo, normalizirajući se hladi na zraku kako bi se rafiniralo zrno i homogenizirala struktura.
Gašenje formira tvrdi martenzit; kaljenje zatim vraća duktilnost i žilavost. Kombinacija postiže visoku čvrstoću sa prihvatljivom žilavosti za visoko-cijevne cijevi.
N znači normalizirano, Q+T znači kaljeno i temperirano, M znači termomehanički valjano. Stanje je dio narudžbe i potvrđeno je mlinskim certifikatom.
Zagrijavanje na oko 600-650 stepeni C radi opuštanja zaostalih naprezanja, obično nakon zavarivanja, poboljšavajući stabilnost dimenzija i otpornost na koroziju pod naponom.
Površinski{0}}tretman za stvrdnjavanje koji difunduje dušik u površinu kako bi se stvorilo kućište otporno na habanje-; koristi se na gotovim komponentama, a ne na cijevima.
Za rastvaranje krom karbida i vraćanje otpornosti na koroziju austenitnog i dupleksnog nehrđajućeg čelika nakon vruće obrade ili zavarivanja.
