סיבות לימיטעד אַפּערייטינג טעמפּס
טיפּיש אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן דופּלעקס מאַטעריאַלס צו זיין יקספּאָוזד צו הויך-טעמפּעראַטור טנאָים זענען דרוק כלים, פאָכער בלאַדעס / ימפּעללערז אָדער ויסמאַטערן גאַז סקרובערז.די באדערפענישן פֿאַר מאַטעריאַל פּראָפּערטיעס קענען קייט פון הויך מעטשאַניקאַל שטאַרקייַט צו קעראָוזשאַן קעגנשטעל.די כעמישער זאַץ פון די גראַדעס דיסקאַסט אין דעם אַרטיקל זענען ליסטעד אין טאַבלע 1.
ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן
ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן (אויך גערופן דעמיקסינג אָדער היסטאָריש ווי 475 °C-עבריטטלעמענט) איז אַ טיפּ פון פאַסע צעשיידונג אין די פעריטיק פאַסע, וואָס אַקערז ביי טעמפּעראַטורעס וועגן 475 °C.די מערסט פּראַנאַונסט ווירקונג איז אַ ענדערונג אין די מיקראָסטרוקטורע, קאָזינג די פאָרמירונג פון די α' פאַסע, וואָס רעזולטאטן אין בריטטלעמענט פון די מאַטעריאַל.דאָס, אין קער, לימאַץ די פאָרשטעלונג פון די לעצט פּראָדוקט.
פיגור 1 ווייזט די טעמפּעראַטור צייט יבערגאַנג (טטט) דיאַגראַמע פֿאַר די דופּלעקס מאַטעריאַלס געלערנט, מיט ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן רעפּריזענטיד אין דער געגנט פון 475 °C.עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז דעם TTT דיאַגראַמע רעפּראַזענץ אַ פאַרקלענערן פון טאַפנאַס מיט 50% געמאסטן דורך פּראַל טאַפנאַס טעסטינג אויף טשאַרפּי-V ספּעסאַמאַנז, וואָס איז יוזשאַוואַלי אנגענומען ווי ינדיקייץ עמבריטטלעמענט.אין עטלעכע אַפּלאַקיישאַנז, אַ גרעסערע פאַרקלענערן פון טאַפנאַס קען זיין פּאַסיק, וואָס ענדערונגען די פאָרעם פון די TTT דיאַגראַמע.דעריבער, דער באַשלוס צו שטעלן אַ באַזונדער מאַקסימום אָט דעפּענדס אויף וואָס איז גערעכנט ווי אַ פּאַסיק מדרגה פון בריטטלעמענט, ד"ה רעדוקציע פון טאַפנאַס פֿאַר די לעצט פּראָדוקט.עס זאָל זיין דערמאנט אַז היסטאָריש טטט-גראַפס זענען אויך געשאפן מיט אַ באַשטימט שוועל, אַזאַ ווי 27J.
העכער אַלויד גראַדעס
פיגור 1 ווייזט אַז די פאַרגרעסערן פון אַללויינג עלעמענטן פֿון גראַד LDX 2101 צו די גראַד SDX 2507 פירט צו אַ פאַסטער דיקאַמפּאָוזישאַן קורס, כוועראַז דאַר דופּלעקס ווייזט אַ דילייד אָנהייב פון דיקאַמפּאָוזישאַן.די פּראַל פון אַללויינג עלעמענטן אַזאַ ווי קראָומיאַם (קר) און ניקאַל (ני) אויף ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן און בריטטלעמענט איז געוויזן דורך פרייַערדיק ינוועסטאַגיישאַנז. איז געוואקסן פון 300 צו 350 °C און איז מער גיך פֿאַר די העכער אַלויד מיינונג SDX 2507 ווי פֿאַר ווייניקער אַלויד דקס 2205.
דער פארשטאנד קען זיין קריטיש אין העלפּינג קאַסטאַמערז צו באַשליסן די מאַקסימום אָט וואָס איז פּאַסיק פֿאַר זייער אויסגעקליבן מיינונג און אַפּלאַקיישאַן.
דיטערמאַנינג מאַקסימום טעמפּעראַטור
ווי פריער דערמאנט, די מאַקסימום אָט פֿאַר דופּלעקס מאַטעריאַל קענען זיין באַשטימט לויט די פּאַסיק קאַפּ אין פּראַל טאַפנאַס.טיפּיקאַללי, די אָט קאָראַספּאַנדינג צו אַ ווערט פון 50% טאַפנאַס רעדוקציע איז אנגענומען.
אָט דעפּענדס אויף טעמפּעראַטור און צייט
די שיפּוע אין די עקן פון די קורוועס אין די TTT דיאַגראַמע אין פיגורע 1 דעמאַנסטרייץ אַז ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן טוט נישט פאַלן בלויז אין איין שוועל טעמפּעראַטור און האַלטן אונטער דעם מדרגה.אלא, עס איז אַ קעסיידערדיק פּראָצעס ווען דופּלעקס מאַטעריאַלס זענען יקספּאָוזד צו אַפּערייטינג טעמפּעראַטורעס אונטער 475 °C.עס איז אָבער אויך קלאָר אַז רעכט צו דער נידעריקער דיפיוזשאַן ראַטעס, נידעריקער טעמפּעראַטורעס מיינען דיקאַמפּאָוזישאַן וועט אָנהייבן שפּעטער און פאָרזעצן פיל סלאָוער.דעריבער, ניצן דופּלעקס מאַטעריאַל אין נידעריקער טעמפּעראַטורעס קען נישט פאַרשאַפן פּראָבלעמס פֿאַר יאָרן אָדער אפילו דעקאַדעס.דערווייַל עס איז אַ טענדענץ צו שטעלן אַ מאַקסימום אָט אָן באַטראַכטונג פון ויסשטעלן צייט.דער שליסל קשיא איז דעריבער וואָס טעמפּעראַטור-צייט קאָמבינאַציע זאָל זיין געניצט צו באַשליסן אויב עס איז זיכער צו נוצן אַ מאַטעריאַל אָדער נישט?Herzman et al.10 סאַמערייז דעם דילעמאַ נייסלי: "... די באַניץ וועט דעמאָלט זיין ריסטריקטיד צו טעמפּעראַטורעס ווו די קינעטיק פון דעמיקסינג איז אַזוי נידעריק אַז עס וועט נישט פּאַסירן בעשאַס די דיזיינד טעכניש לעבן פון די פּראָדוקט ...".
די פּראַל פון וועלדינג
רובֿ אַפּלאַקיישאַנז נוצן וועלדינג צו פאַרבינדן קאַמפּאָונאַנץ.עס איז באקאנט אַז די וועלד מיקראָסטרוקטורע און זייַן כעמיע בייַטן פון די באַזע מאַטעריאַל קסנומקס.דעפּענדינג אויף די פיללער מאַטעריאַל, וועלדינג טעכניק און וועלדינג פּאַראַמעטערס, די מיקראָסטרוקטורע פון וועלדז איז מערסטנס אַנדערש פון די פאַרנעם מאַטעריאַל.די מיקראָסטרוקטור איז נאָרמאַלי גראָב, און דאָס אויך כולל די הויך-טעמפּעראַטור היץ אַפעקטאַד זאָנע (HTHAZ), וואָס ימפּאַקץ די ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן אין די וועלדמאַנץ.די ווערייישאַן פון מיקראָסטרוקטורע צווישן פאַרנעם און וועלדמאַנץ איז אַ טעמע ריוויוד דאָ.
סאַמערייזינג לימאַטינג סיבות
די פריערדיקע סעקשאַנז פירן צו די פאלגענדע קאַנקלוזשאַנז:
- כל דופּלעקס מאַטעריאַלס זענען אונטערטעניק
צו ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן בייַ טעמפּעראַטורעס אַרום 475 °C. - דעפּענדינג אויף די אַללויינג אינהאַלט, אַ פאַסטער אָדער סלאָוער דיקאַמפּאָוזישאַן קורס איז געריכט.העכער Cr און Ni אינהאַלט פּראַמאָוץ פאַסטער דעמיקסינג.
- צו שטעלן די מאַקסימום אַפּערייטינג טעמפּעראַטור:
- א קאָמבינאַציע פון די אַפּערייטינג צייט און טעמפּעראַטור מוזן זיין קאַנסידערד.
- אַ פּאַסיק מדרגה פון פאַרקלענערן אין טאַפנאַס, ד"ה, אַ געוואלט מדרגה פון לעצט טאַפנאַס מוזן זיין באַשטימט - ווען נאָך מיקראָסטראַקטשעראַל קאַמפּאָונאַנץ, אַזאַ ווי וועלדז, זענען באַקענענ, די מאַקסימום אָט איז באשלאסן דורך די וויקאַסט טייל.
גלאבאלע סטאַנדאַרדס
עטלעכע אייראפעישע און אמעריקאנער סטאַנדאַרדס זענען ריוויוד פֿאַר דעם פּרויעקט.זיי פאָוקיסט אויף אַפּלאַקיישאַנז אין דרוק כלים און פּייפּינג קאַמפּאָונאַנץ.אין אַלגעמיין, די דיסקרעפּאַנסי וועגן רעקאַמענדיד מאַקסימום אָט צווישן די ריוויוד סטאַנדאַרדס קענען זיין צעטיילט אין אַ אייראפעישער און אמעריקאנער סטאַנדפּוינט.
די אייראפעישע מאַטעריאַל ספּעסאַפאַקיישאַנז סטאַנדאַרדס פֿאַר ומבאַפלעקט שטאָל (למשל EN 10028-7, EN 10217-7) ימפּלייז אַ מאַקסימום אָט פון 250 °C דורך די פאַקט אַז מאַטעריאַל פּראָפּערטיעס זענען בלויז צוגעשטעלט ביז דעם טעמפּעראַטור.דערצו, דער אייראפעישער פּלאַן סטאַנדאַרדס פֿאַר דרוק כלים און פּייפּינג (EN 13445 און EN 13480, ריספּעקטיוולי) טאָן ניט געבן קיין ווייַטער אינפֿאָרמאַציע וועגן מאַקסימום אָט פון וואָס איז געגעבן אין זייער מאַטעריאַל סטאַנדאַרדס.
אין קאַנטראַסט, די אמעריקאנער מאַטעריאַל ספּעסיפיקאַטיאָן (למשל ASME SA-240 פון ASME אָפּטיילונג II-A) טוט נישט פאָרשטעלן קיין עלעוואַטעד טעמפּעראַטור דאַטן.די דאַטן זענען אַנשטאָט צוגעשטעלט אין ASME אָפּטיילונג II-D, 'פּראָפּערטיעס', וואָס שטיצט די אַלגעמיינע קאַנסטראַקשאַן קאָודז פֿאַר דרוק כלים, ASME אָפּטיילונג VIII-1 און VIII-2 (די לעצטע פאָרשלאָגן אַ מער אַוואַנסירטע פּלאַן מאַרשרוט).אין ASME II-D, די מאַקסימום אָט איז בפירוש סטייטיד ווי 316 ° C פֿאַר רובֿ דופּלעקס אַלויז.
פֿאַר דרוק פּייפּינג אַפּלאַקיישאַנז, ביידע פּלאַן כּללים און מאַטעריאַל פּראָפּערטיעס זענען געגעבן אין ASME B31.3.אין דעם קאָד, מעטשאַניקאַל דאַטן זענען צוגעשטעלט פֿאַר דופּלעקס אַלויז אַרויף צו 316 ° C אָן אַ קלאָר ויסזאָגונג פון מאַקסימום אָט.פונדעסטוועגן, איר קענען טייַטשן די אינפֿאָרמאַציע צו נאָכקומען מיט וואָס איז געשריבן אין ASME II-D, און אַזוי, די מאַקסימום אָט פֿאַר די אמעריקאנער סטאַנדאַרדס איז אין רובֿ קאַסעס 316 °C.
אין אַדישאַן צו די מאַקסימום אָט אינפֿאָרמאַציע, ביידע אמעריקאנער און אייראפעישע סטאַנדאַרדס ימפּלייז אַז עס איז אַ ריזיקירן צו טרעפן עמבריטטלעמענט ביי הויך טעמפּעראַטורעס (>250 °C) אין מער ויסשטעלן צייט, וואָס זאָל זיין קאַנסידערד אין ביידע די פּלאַן און סערוויס פאַסע.
פֿאַר וועלדז, רובֿ סטאַנדאַרדס טאָן ניט מאַכן קיין פעסט סטייטמאַנץ אויף די פּראַל פון ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן.אָבער, עטלעכע סטאַנדאַרדס (למשל ASME VIII-1, Table UHA 32-4) אָנווייַזן די מעגלעכקייט צו דורכפירן ספּעציפיש פּאָסטן-וועלד היץ טריטמאַנץ.די זענען ניט פארלאנגט און ניט פּראָוכיבאַטאַד, אָבער ווען זיי דורכפירן זיי זאָל זיין דורכגעקאָכט לויט די פאַר - באַשטימט פּאַראַמעטערס אין די סטאַנדאַרט.
וואָס די אינדוסטריע זאגט
אינפֿאָרמאַציע געשאפן דורך עטלעכע אנדערע מאַניאַפאַקטשערערז פון דופּלעקס ומבאַפלעקט שטאָל איז ריוויוד צו זען וואָס זיי יבערגעבן וועגן די טעמפּעראַטור ריינדזשאַז פֿאַר זייער גראַדעס.2205 איז לימיטעד ביי 315 °C דורך אַטי, אָבער אַסערינאָקס שטעלט די אָט פֿאַר דער זעלביקער מיינונג בלויז 250 °C.דאָס זענען דער אויבערשטער און נידעריקער אָט לימאַץ פֿאַר די מיינונג 2205, בשעת צווישן זיי אנדערע אָטס זענען קאַמיונאַקייטיד דורך Aperam (300 ° C), Sandvik (280 ° C) און ArcelorMittal (280 ° C).דאָס דעמאַנסטרייץ די וויידספּרעד פון סאַגדזשעסטיד מאַקסימום אָץ נאָר פֿאַר איין מיינונג וואָס וועט פאַרמאָגן זייער פאַרגלייַכלעך פּראָפּערטיעס פון פאַבריקאַנט צו פאַבריקאַנט.
דער הינטערגרונט ריזאַנינג וועגן וואָס אַ פאַבריקאַנט האט שטעלן אַ זיכער אָט איז ניט שטענדיק גילוי.אין רובֿ קאַסעס, דאָס איז באזירט אויף איין באַזונדער נאָרמאַל.פאַרשידענע סטאַנדאַרדס יבערגעבן פאַרשידענע אָטס, דערפאר די פאַרשפּרייטן אין וואַלועס.די לאַדזשיקאַל מסקנא איז אַז אמעריקאנער קאָמפּאַניעס שטעלן אַ העכער ווערט רעכט צו די סטייטמאַנץ אין די ASME נאָרמאַל, בשעת אייראפעישע קאָמפּאַניעס שטעלן אַ נידעריקער ווערט רעכט צו דער EN נאָרמאַל.
וואָס טאָן קאַסטאַמערז דאַרפֿן?
דעפּענדינג אויף די לעצט אַפּלאַקיישאַן, פאַרשידן לאָודז און יקספּאָוזשערז פון די מאַטעריאַלס זענען דערוואַרט.אין דעם פּרויעקט, די ימפּריטמאַנט רעכט צו ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן איז געווען פון רובֿ אינטערעס, ווייַל עס איז זייער אָנווענדלעך צו דרוק כלים.
אָבער, עס זענען פאַרשידן אַפּלאַקיישאַנז וואָס ויסשטעלן דופּלעקס גראַדעס בלויז צו מיטל מעטשאַניקאַל לאָודז, אַזאַ ווי סקראַבערז 11-15.אן אנדער בקשה איז געווען שייַכות צו פאָכער בלאַדעס און ימפּעללער, וואָס זענען יקספּאָוזד צו מידקייַט לאָודז.די ליטעראַטור ווייזט אַז ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן ביכייווז דיפערענטלי ווען אַ מידקייַט מאַסע איז געווענדט15.אין דעם בינע, עס ווערט קלאָר אַז די מאַקסימום אָט פון די אַפּלאַקיישאַנז קענען ניט זיין באַשטימט אין די זעלבע וועג ווי פֿאַר דרוק כלים.
אן אנדער קלאַס פון ריקוועס איז בלויז פֿאַר קעראָוזשאַן-פֿאַרבונדענע אַפּלאַקיישאַנז, אַזאַ ווי מאַרינע ויסמאַטערן גאַז סקראַבערז.אין די קאַסעס, קעראָוזשאַן קעגנשטעל איז מער וויכטיק ווי די אָט באַגרענעצונג אונטער אַ מעטשאַניקאַל מאַסע.אָבער, ביידע סיבות פּראַל אויף די אָפּעראַציע פון די לעצט פּראָדוקט, וואָס מוזן זיין קאַנסידערד ווען ינדאַקייטינג די מאַקסימום אָט.ווידער, דער פאַל איז אַנדערש פון די צוויי פריערדיקן קאַסעס.
קוילעלדיק, ווען אַדווייזינג אַ קונה די פּאַסיק מאַקסימום אָט פֿאַר זייער דופּלעקס מיינונג, דער טיפּ פון אַפּלאַקיישאַן איז פון וויטאַל וויכטיקייט אין באַשטעטיקן די ווערט.דאָס דעמאַנסטרייץ ווייַטער די קאַמפּלעקסיטי פון באַשטעטיקן אַ איין אָט פֿאַר אַ גראַד, ווייַל די סוויווע אין וואָס די מאַטעריאַל איז דיפּלויד האט אַ באַטייטיק פּראַל אויף די עמבריטטלעמענט פּראָצעס.
וואָס איז די מאַקסימום אַפּערייטינג טעמפּעראַטור פֿאַר דופּלעקס?
ווי דערמאנט, די מאַקסימום אַפּערייטינג טעמפּעראַטור איז באַשטימט דורך די זייער נידעריק קינעטיק פון ספּינאָדאַל דיקאַמפּאָוזישאַן.אָבער ווי טאָן מיר מעסטן דעם טעמפּעראַטור און וואָס פּונקט איז "נידעריק קינעטיק"?דער ענטפער צו דער ערשטער קשיא איז פּשוט.מיר האָבן שוין סטייטיד אַז טאַפנאַס מעזשערמאַנץ זענען אָפט דורכגעקאָכט צו אָפּשאַצן די קורס און פּראָגרעס פון דיקאַמפּאָוזישאַן.דאָס איז באַשטימט אין די סטאַנדאַרדס נאכגעגאנגען דורך רובֿ מאַניאַפאַקטשערערז.
די רגע קשיא, אויף וואָס איז מענט דורך נידעריק קינעטיק און די ווערט אין וואָס מיר שטעלן אַ טעמפּעראַטור גרענעץ איז מער קאָמפּליצירט.דאָס איז טיילווייז ווייַל די גרענעץ טנאָים פון מאַקסימום טעמפּעראַטור זענען צונויפגעשטעלט פון ביידע די מאַקסימום טעמפּעראַטור (ט) זיך און די אַפּערייטינג צייט (ט) איבער וואָס די טעמפּעראַטור איז סוסטאַינעד.צו וואַלאַדייט דעם טט קאָמבינאַציע, פאַרשידן ינטערפּריטיישאַנז פון די "לאָואַסט" טאַפנאַס קענען זיין געוויינט:
• דער נידעריקער גרענעץ, וואָס איז היסטאָריש באַשטימט און קענען זיין געווענדט פֿאַר וועלדז איז 27 דזשאָולס (דזש)
• אין סטאַנדאַרדס מערסטנס 40J איז באַשטימט ווי אַ שיעור.
• 50% פאַרקלענערן אין ערשט טאַפנאַס איז אויך אָפט געווענדט צו שטעלן די נידעריקער גרענעץ.
דעם מיטל אַז אַ דערקלערונג אויף מאַקסימום אָט מוזן זיין באזירט אויף בייַ מינדסטער דריי מסכים אַסאַמפּשאַנז:
• טעמפּעראַטור-צייַט ויסשטעלן פון די לעצט פּראָדוקט
• די פּאַסיק מינימום ווערט פון טאַפנאַס
• לעצט פעלד פון אַפּלאַקיישאַן (בלויז כעמיע, מעטשאַניקאַל מאַסע יאָ / ניין עטק)
מערדזשד יקספּערמענאַל וויסן
נאָך אַ ברייט יבערבליק פון יקספּערמענאַל דאַטן און סטאַנדאַרדס, עס איז געווען מעגלעך צו זאַמלען רעקאַמאַנדיישאַנז פֿאַר די פיר דופּלעקס גראַדעס אונטער רעצענזיע, זען טיש 3. עס זאָל זיין אנערקענט אַז רובֿ פון די דאַטן זענען באשאפן פון לאַבאָראַטאָריע יקספּעראַמאַנץ דורכגעקאָכט מיט טעמפּעראַטור סטעפּס פון 25 °C .
עס זאָל אויך זיין באמערקט אַז די רעקאַמאַנדיישאַנז רעפערס צו בייַ מינדסטער 50% פון די טאַפנאַס רימיינדיד ביי RT.ווען אין די טיש "מער צייט" איז אנגעוויזן, קיין באַטייטיק פאַרקלענערן אין RT איז דאַקיומענטאַד.דערצו, די וועלד איז בלויז טעסטעד ביי -40 °C.צום סוף, עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז מער ויסשטעלן צייט איז אַנטיסאַפּייטיד פֿאַר DX 2304, קאַנסידערינג זייַן הויך טאַפנאַס נאָך 3,000 שעה פון טעסטינג.אָבער, אין וואָס מאָס די ויסשטעלן קענען זיין געוואקסן, מוזן זיין וועראַפייד מיט ווייַטער טעסטינג.
עס זענען דריי וויכטיק פונקטן צו טאָן:
• קראַנט פיינדינגז אָנווייַזן אַז אויב וועלדז זענען פאָרשטעלן, די אָט איז דיקריסט דורך וועגן 25 °C.
• קורץ-טערמין ספּייקס (טענס פון שעה ביי ט = 375 °C) זענען פּאַסיק פֿאַר דקס 2205. ווי דקס 2304 און לדקס 2101 זענען נידעריקער אַלויד גראַדעס, פאַרגלייַכלעך קורץ-טערמין טעמפּעראַטור ספּייקס זאָל אויך זיין פּאַסיק.
• ווען מאַטעריע איז עמבריטטלעעד רעכט צו דיקאַמפּאָוזישאַן, מיטיגיישאַן היץ באַהאַנדלונג ביי 550 - 600 °C פֿאַר דקס 2205 און 500 °C פֿאַר סדקס 2507 פֿאַר 1 שעה העלפּס צו צוריקקריגן די טאַפנאַס דורך 70%.
פּאָסטן צייט: פעברואר 04-2023