20# tikişsiz polad boru GB3087-2008 “Aşağı və orta təzyiqli qazanlar üçün tikişsiz polad borular”da göstərilən material dərəcəsidir. Müxtəlif aşağı təzyiqli və orta təzyiqli qazanların istehsalı üçün uyğun olan yüksək keyfiyyətli karbon konstruktiv polad tikişsiz polad borudur. Ümumi və böyük həcmli polad boru materialıdır. Qazan avadanlığı istehsalçısı aşağı temperaturlu təkrar qızdırıcı başlığı istehsal edərkən, onlarla boru birləşməsinin daxili səthində ciddi eninə çat qüsurlarının olduğu aşkar edilmişdir. Boru birləşmə materialı Φ57mm × 5mm spesifikasiyası ilə 20 polad idi. Çatlamış polad boruyu yoxladıq və qüsuru təkrarlamaq və eninə çatın səbəbini öyrənmək üçün bir sıra sınaqlar keçirdik.

1. Crack xüsusiyyətlərinin təhlili
Çatların morfologiyası: Polad borunun uzununa istiqaməti boyunca yayılmış çoxlu eninə çatların olduğu görülə bilər. Çatlar səliqə ilə düzülüb. Hər bir çatlaq uzununa istiqamətdə bir az əyilmə və uzununa cızıqlar olmadan dalğavari xüsusiyyətə malikdir. Polad borunun çatı və səthi arasında müəyyən bir əyilmə bucağı və müəyyən bir genişlik var. Çatların kənarında oksidlər və dekarburizasiya var. Dibi kütdür və genişlənmə əlaməti yoxdur. Matris strukturu adi ferrit + perlitdən ibarətdir ki, bu zolaqda paylanır və dənəsi 8 ölçülüdür. Çatlamanın səbəbi polad borunun daxili divarı ilə daxili qəlibin istehsalı zamanı sürtünmə ilə əlaqədardır. polad boru.

Çatın makroskopik və mikroskopik morfoloji xüsusiyyətlərinə əsasən belə qənaətə gəlmək olar ki, çat polad borunun son istilik müalicəsindən əvvəl əmələ gəlib. Polad boru Φ90 mm-lik yuvarlaq boru kəmərindən istifadə edir. Onun məruz qaldığı əsas formalaşma prosesləri isti perforasiya, isti yayma və diametrin azaldılması və iki soyuq rəsmdir. Xüsusi proses ondan ibarətdir ki, Φ90mm yuvarlaq boru kəməri Φ93mm × 5.8mm kobud boruya yuvarlanır və sonra isti yuvarlanır və Φ72mm × 6.2 mm-ə endirilir. Tuzlama və yağlamadan sonra ilk soyuq rəsm aparılır. Soyuq rəsmdən sonra spesifikasiya Φ65mm×5.5mm-dir. Aralıq yumşalma, duzlama və yağlamadan sonra ikinci soyuq çəkmə aparılır. Soyuq rəsmdən sonra spesifikasiya Φ57mm×5mm-dir.

İstehsal prosesinin təhlilinə əsasən, polad borunun daxili divarı ilə daxili kalıp arasında sürtünməyə təsir edən amillər əsasən yağlama keyfiyyətidir və polad borunun plastikliyi ilə də əlaqədardır. Polad borunun plastikliyi zəifdirsə, çatların çəkilməsi ehtimalı çox artacaq və zəif plastiklik aralıq gərginlik relyefinin tavlanması istilik müalicəsi ilə bağlıdır. Buna əsasən, çatların soyuq çəkmə prosesində yarana biləcəyi qənaətinə gəlinir. Bundan əlavə, çatlar böyük ölçüdə açıq olmadığından və açıq-aydın genişlənmə əlaməti olmadığından, bu o deməkdir ki, çatlar əmələ gəldikdən sonra ikinci dərəcəli çəkmə deformasiyasının təsirini yaşamamışdır, ona görə də daha sonra belə qənaətə gəlmək olar ki, ən çox ehtimal olunan çatlar çatların əmələ gəlməsi üçün vaxt ikinci soyuq çəkmə prosesi olmalıdır. Ən çox ehtimal olunan təsir edən amillər zəif yağlama və/və ya zəif gərginlik aradan qaldırıcı yumşalmadır.

Çatların səbəbini müəyyən etmək üçün polad boru istehsalçıları ilə əməkdaşlıqda çatların bərpası testləri aparılmışdır. Yuxarıdakı təhlilə əsasən, aşağıdakı sınaqlar aparıldı: Perforasiya və isti yayma diametrinin azaldılması proseslərinin dəyişməz qalması şərti ilə, yağlama və/və ya gərginliyi aradan qaldıran tavlama istilik müalicəsi şərtləri dəyişdirilir və çəkilmiş polad borular yoxlanılır. eyni qüsurları təkrarlamağa çalışın.

2. Test planı
Yağlama prosesini və tavlama prosesinin parametrlərini dəyişdirərək doqquz sınaq planı təklif olunur. Onların arasında normal fosfatlama və yağlama vaxtının tələbi 40 dəqiqə, normal aralıq gərginlik aradan qaldırılması üçün yumşalma temperaturu tələbi 830 ℃ və normal izolyasiya müddəti tələbi 20 dəqiqədir. Sınaq prosesində 30t soyuq çəkmə qurğusu və diyircəkli alt istilik müalicəsi sobası istifadə olunur.

3. Test nəticələri
Yuxarıda göstərilən 9 sxem üzrə istehsal olunan polad boruların yoxlanılması nəticəsində məlum olub ki, sxem 3, 4, 5 və 6-dan başqa, digər sxemlərin hamısında müxtəlif dərəcədə silkələnmə və ya eninə çatlar var. Onların arasında 1-ci sxemdə həlqəvari addım var idi; 2 və 8-ci sxemlərdə eninə çatlar var idi və çatların morfologiyası istehsalda tapılanlara çox oxşar idi; sxem 7 və 9 silkələnmiş, lakin heç bir eninə çatlar aşkar edilməmişdir.

4. Təhlil və müzakirə
Bir sıra sınaqlar vasitəsilə polad boruların soyuq çəkilməsi prosesi zamanı yağlama və aralıq gərginlik aradan qaldırılmasının yumşaldılmasının hazır polad boruların keyfiyyətinə mühüm təsir göstərdiyi tam təsdiq edilmişdir. Xüsusilə, 2 və 8-ci sxemlər yuxarıda göstərilən istehsalda tapılan polad borunun daxili divarında eyni qüsurları əks etdirir.

Sxem 1, fosfatlaşdırma və yağlama prosesini yerinə yetirmədən isti yayılmış kiçildilmiş diametrli ana boruda ilk soyuq rəsm çəkməkdir. Yağlama olmaması səbəbindən soyuq çəkmə prosesi zamanı tələb olunan yük soyuq çəkmə maşınının maksimum yükünə çatmışdır. Soyuq çəkmə prosesi çox zəhmətlidir. Polad borunun silkələnməsi və qəliblə sürtünməsi borunun daxili divarında aşkar addımların əmələ gəlməsinə səbəb olur ki, bu da onu göstərir ki, ana borunun plastikliyi yaxşı olduqda, yağlanmamış rəsm mənfi təsir göstərsə də, buna səbəb olmaq asan deyil. eninə çatlar. Sxem 2-də fosfatlaşma və yağlama zəif olan polad boru aralıq gərginlik aradan qaldırıcı yumşalma olmadan davamlı olaraq soyuq çəkilir, nəticədə oxşar eninə çatlar yaranır. Bununla belə, Sxem 3-də aralıq gərginlik relyefi yumşaldılmadan yaxşı fosfatlama və yağlama ilə polad borunun davamlı soyuq çəkilməsi zamanı heç bir qüsur aşkar edilməmişdir ki, bu da ilkin olaraq zəif yağlamanın eninə çatların yaranmasının əsas səbəbi olduğunu göstərir. 4-dən 6-a qədər sxemlər yaxşı yağlama təmin edilərkən istilik müalicəsi prosesinin dəyişdirilməsidir və nəticədə heç bir çəkmə qüsuru baş verməmişdir, bu, aralıq gərginliyin aradan qaldırılmasının tavlanmasının eninə çatların meydana gəlməsinə səbəb olan dominant amil olmadığını göstərir. 7-dən 9-a qədər sxemlər, fosfatlaşdırma və yağlama müddətini yarıya endirərkən istilik müalicəsi prosesini dəyişdirir. Nəticədə, 7 və 9-cu sxemlərin polad borularında silkələnmə xətləri var və sxem 8 oxşar eninə çatlar yaradır.

Yuxarıdakı müqayisəli təhlil göstərir ki, hər iki zəif yağlama + aralıq yumşalma və zəif yağlama + aşağı aralıq yumşalma temperaturu zamanı eninə çatlar meydana gələcək. Zəif yağlama + yaxşı aralıq yumşalma, yaxşı yağlama + aralıq yumşalma və yaxşı yağlama + aşağı aralıq yumşalma temperaturu vəziyyətlərində silkələnmə xətti qüsurları meydana çıxsa da, polad borunun daxili divarında eninə çatlar yaranmayacaq. Zəif yağlama eninə çatların əsas səbəbidir və zəif aralıq gərginliyi aradan qaldıran tavlama köməkçi səbəbdir.

Polad borunun çəkmə gərginliyi sürtünmə qüvvəsi ilə mütənasib olduğundan zəif yağlama çəkmə qüvvəsinin artmasına və çəkilmə sürətinin azalmasına səbəb olacaqdır. Polad boru ilk çəkildikdə sürət aşağı olur. Sürət müəyyən bir dəyərdən aşağı olarsa, yəni bifurkasiya nöqtəsinə çatarsa, mandrel öz-özünə həyəcanlanan vibrasiya yaradacaq və nəticədə silkələnmə xətləri yaranacaqdır. Qeyri-kafi yağlama halında, səth (xüsusilə daxili səth) metal ilə çəkilmə zamanı matris arasındakı eksenel sürtünmə çox artır və nəticədə iş sərtləşir. Əgər polad borunun sonrakı gərginliyi aradan qaldıran yumşaldıcı istilik müalicəsi temperaturu qeyri-kafi olarsa (məsələn, sınaqda təyin olunmuş təxminən 630 ℃) və ya tavlanma yoxdursa, səth çatlarına səbəb olmaq asandır.

Nəzəri hesablamalara görə (ən aşağı yenidən kristallaşma temperaturu ≈ 0.4 × 1350 ℃), 20 # poladın yenidən kristallaşma temperaturu təxminən 610 ℃-dir. Əgər yumşalma temperaturu yenidən kristallaşma temperaturuna yaxın olarsa, polad boru tamamilə yenidən kristallaşa bilmir və işin sərtləşməsi aradan qaldırılmır, nəticədə materialın plastikliyi zəif olur, sürtünmə zamanı metal axını bloklanır və metalın daxili və xarici təbəqələri ciddi şəkildə zədələnir. qeyri-bərabər şəkildə deformasiya olunur və bununla da böyük eksenel əlavə gərginlik yaranır. Nəticədə, polad borunun daxili səthinin metalının eksenel gərginliyi onun həddini aşır və bununla da çatlar əmələ gəlir.

5. Nəticə
20# tikişsiz polad borunun daxili divarında eninə çatların əmələ gəlməsi, çəkmə zamanı zəif yağlamanın və aralıq gərginliyi aradan qaldıran yumşaldıcı istilik müalicəsinin (və ya yumşalma olmamasının) birgə təsiri nəticəsində yaranır. Onların arasında zəif yağlama əsas səbəbdir və zəif aralıq gərginlik aradan qaldırıcı yumşalma (və ya heç bir tavlama) köməkçi səbəbdir. Oxşar nöqsanların qarşısını almaq üçün istehsalçılar emalatxana operatorlarından istehsalatda yağlama və istilik müalicəsi prosesinin müvafiq texniki qaydalarına ciddi riayət etməyi tələb etməlidirlər. Bundan əlavə, diyircəkli dibli davamlı tavlama sobası fasiləsiz yumşalma sobası olduğundan, yüklənməsi və boşaldılması rahat və tez olmasına baxmayaraq, sobada müxtəlif spesifikasiyalı və ölçülü materialların temperaturu və sürətinə nəzarət etmək çətindir. Qaydalara uyğun olaraq ciddi şəkildə həyata keçirilmədikdə, qeyri-bərabər tavlanma temperaturuna və ya çox qısa müddətə səbəb olmaq asandır, nəticədə qeyri-kafi yenidən kristallaşma ilə nəticələnir və sonrakı istehsalda qüsurlara səbəb olur. Buna görə də, istilik müalicəsi üçün roller-dibli davamlı tavlama sobalarından istifadə edən istehsalçılar istilik müalicəsinin müxtəlif tələblərinə və faktiki əməliyyatlarına nəzarət etməlidirlər.