Pibell ddur di-dor 20# yw'r radd ddeunydd a bennir yn GB3087-2008 “Pibellau dur di-dor ar gyfer boeleri pwysedd isel a chanolig”. Mae'n bibell ddur di-dor dur strwythurol carbon o ansawdd uchel sy'n addas ar gyfer gweithgynhyrchu amrywiol foeleri gwasgedd isel a chanolig. Mae'n ddeunydd pibell ddur cyffredin a chyfaint mawr. Pan oedd gwneuthurwr offer boeler yn gweithgynhyrchu pennawd ailgynhesu tymheredd isel, canfuwyd bod diffygion crac trawsbynciol difrifol ar wyneb mewnol dwsinau o uniadau pibell. Roedd y deunydd ar y cyd pibell yn 20 dur gyda manyleb o Φ57mm × 5mm. Fe wnaethom archwilio'r bibell ddur wedi cracio a chynnal cyfres o brofion i atgynhyrchu'r diffyg a darganfod achos y crac traws.

1. dadansoddiad nodwedd crac
Morffoleg crac: Gellir gweld bod yna lawer o graciau traws wedi'u dosbarthu ar hyd cyfeiriad hydredol y bibell ddur. Mae'r craciau wedi'u trefnu'n daclus. Mae gan bob crac nodwedd donnog, gyda gwyriad bach yn y cyfeiriad hydredol a dim crafiadau hydredol. Mae ongl gwyro penodol rhwng y crac ac wyneb y bibell ddur a lled penodol. Mae ocsidau a decarburization ar ymyl y crac. Mae'r gwaelod yn ddi-fin ac nid oes unrhyw arwydd o ehangu. Mae'r strwythur matrics yn ferrite + pearlite arferol, sy'n cael ei ddosbarthu mewn band ac mae ganddo faint grawn o 8. Mae achos y crac yn gysylltiedig â'r ffrithiant rhwng wal fewnol y bibell ddur a'r llwydni mewnol wrth gynhyrchu'r pibell ddur.

Yn ôl nodweddion morffolegol macrosgopig a microsgopig y crac, gellir casglu bod y crac wedi'i gynhyrchu cyn triniaeth wres derfynol y bibell ddur. Mae'r bibell ddur yn defnyddio biled tiwb crwn Φ90mm. Y prif brosesau ffurfio y mae'n mynd trwyddynt yw trydylliad poeth, rholio poeth a lleihau diamedr, a dau luniad oer. Y broses benodol yw bod y biled tiwb crwn Φ90mm yn cael ei rolio i mewn i diwb garw Φ93mm × 5.8mm, ac yna ei rolio'n boeth a'i leihau i Φ72mm × 6.2mm. Ar ôl piclo ac iro, cynhelir y lluniad oer cyntaf. Y fanyleb ar ôl y lluniad oer yw Φ65mm × 5.5mm. Ar ôl anelio canolradd, piclo, ac iro, cynhelir yr ail luniad oer. Y fanyleb ar ôl y lluniad oer yw Φ57mm × 5mm.

Yn ôl dadansoddiad y broses gynhyrchu, mae'r ffactorau sy'n effeithio ar y ffrithiant rhwng wal fewnol y bibell ddur a'r marw mewnol yn bennaf yn ansawdd iro ac maent hefyd yn gysylltiedig â phlastigrwydd y bibell ddur. Os yw plastigrwydd y bibell ddur yn wael, bydd y posibilrwydd o dynnu craciau yn cynyddu'n fawr, ac mae plastigrwydd gwael yn gysylltiedig â thriniaeth wres anelio rhyddhad straen canolraddol. Yn seiliedig ar hyn, deuir i'r casgliad y gallai'r craciau gael eu cynhyrchu yn y broses lluniadu oer. Yn ogystal, oherwydd nad yw'r craciau yn agored i raddau helaeth ac nid oes unrhyw arwydd amlwg o ehangu, mae'n golygu nad yw'r craciau wedi profi dylanwad anffurfiad lluniadu eilaidd ar ôl iddynt gael eu ffurfio, felly mae'n cael ei gasglu ymhellach mai'r mwyaf tebygol dylai'r amser ar gyfer cynhyrchu'r craciau fod yn ail broses dynnu oer. Y ffactorau dylanwadol mwyaf tebygol yw iro gwael a/neu anelio lleddfu straen gwael.

Er mwyn pennu achos y craciau, cynhaliwyd profion atgynhyrchu crac mewn cydweithrediad â gweithgynhyrchwyr pibellau dur. Yn seiliedig ar y dadansoddiad uchod, cynhaliwyd y profion canlynol: O dan yr amod bod y prosesau lleihau trydylliad a diamedr rholio poeth yn aros yn ddigyfnewid, mae'r amodau triniaeth wres iro a / neu leddfu straen yn cael eu newid, ac mae'r pibellau dur wedi'u tynnu'n cael eu harchwilio i ceisio atgynhyrchu'r un diffygion.

2. Cynllun prawf
Cynigir naw cynllun prawf trwy newid y broses iro a pharamedrau'r broses anelio. Yn eu plith, y gofyniad amser ffosffadu ac iro arferol yw 40 munud, y gofyniad tymheredd anelio rhyddhad straen canolraddol arferol yw 830 ℃, a'r gofyniad amser inswleiddio arferol yw 20 munud. Mae'r broses brawf yn defnyddio uned dynnu oer 30t a ffwrnais trin gwres gwaelod rholio.

3. Canlyniadau prawf
Trwy archwilio’r pibellau dur a gynhyrchwyd gan y 9 cynllun uchod, canfuwyd, ac eithrio cynlluniau 3, 4, 5, a 6, fod gan gynlluniau eraill oll graciau ysgwyd neu ardraws i raddau amrywiol. Yn eu plith, roedd gan gynllun 1 gam blwydd; roedd gan gynlluniau 2 ac 8 holltau ardraws, ac roedd morffoleg y crac yn debyg iawn i'r hyn a ddarganfuwyd wrth gynhyrchu; roedd cynlluniau 7 a 9 wedi ysgwyd, ond ni ddaethpwyd o hyd i unrhyw graciau traws.

4. Dadansoddi a thrafod
Trwy gyfres o brofion, fe'i gwiriwyd yn llawn bod anelio iro a lleddfu straen canolraddol yn ystod y broses dynnu oer o bibellau dur yn cael effaith hanfodol ar ansawdd y pibellau dur gorffenedig. Yn benodol, roedd cynlluniau 2 ac 8 yn atgynhyrchu'r un diffygion ar wal fewnol y bibell ddur a ddarganfuwyd yn y cynhyrchiad uchod.

Cynllun 1 yw perfformio'r lluniad oer cyntaf ar y tiwb mam â diamedr llai o rolio poeth heb berfformio'r broses ffosffadu ac iro. Oherwydd y diffyg iro, mae'r llwyth sy'n ofynnol yn ystod y broses dynnu oer wedi cyrraedd llwyth uchaf y peiriant tynnu oer. Mae'r broses dynnu oer yn llafurus iawn. Mae ysgwyd y bibell ddur a'r ffrithiant gyda'r llwydni yn achosi camau amlwg ar wal fewnol y tiwb, sy'n dangos, pan fo plastigrwydd y tiwb mam yn dda, er bod y lluniad heb ei iro yn cael effaith andwyol, nid yw'n hawdd ei achosi craciau ardraws. Yn y Cynllun 2, mae'r bibell ddur gyda phosphating gwael ac iro yn cael ei dynnu'n oer yn barhaus heb anelio rhyddhad straen canolraddol, gan arwain at graciau traws tebyg. Fodd bynnag, yng Nghynllun 3, ni chanfuwyd unrhyw ddiffygion yn y lluniad oer parhaus o'r bibell ddur gyda phosphating da ac iro heb anelio rhyddhad straen canolraddol, sy'n dangos yn rhagarweiniol mai iro gwael yw prif achos craciau ardraws. Cynlluniau 4 i 6 yw newid y broses trin gwres tra'n sicrhau iro da, ac ni ddigwyddodd unrhyw ddiffygion lluniadu o ganlyniad, sy'n nodi nad anelio rhyddhad straen canolraddol yw'r prif ffactor sy'n arwain at achosion o graciau ardraws. Mae cynlluniau 7 i 9 yn newid y broses trin gwres tra'n lleihau'r amser ffosffadu ac iro o hanner. O ganlyniad, mae gan bibellau dur Cynlluniau 7 a 9 linellau ysgwyd, ac mae Cynllun 8 yn cynhyrchu craciau traws tebyg.

Mae'r dadansoddiad cymharol uchod yn dangos y bydd craciau ardraws yn digwydd yn y ddau achos o iro gwael + dim anelio canolradd ac iro gwael + tymheredd anelio canolradd isel. Yn yr achosion o iriad gwael + anelio canolradd da, iriad da + dim anelio canolradd, a iriad da + tymheredd anelio canolradd isel, er y bydd diffygion llinell ysgwyd yn digwydd, ni fydd craciau ardraws yn digwydd ar wal fewnol y bibell ddur. Iro gwael yw prif achos craciau ardraws, ac anelio lleddfu straen canolraddol gwael yw'r achos ategol.

Gan fod straen lluniadu'r bibell ddur yn gymesur â'r grym ffrithiant, bydd iro gwael yn arwain at gynnydd yn y grym tynnu a gostyngiad yn y gyfradd dynnu. Mae'r cyflymder yn isel pan fydd y bibell ddur yn cael ei dynnu gyntaf. Os yw'r cyflymder yn is na gwerth penodol, hynny yw, mae'n cyrraedd y pwynt bifurcation, bydd y mandrel yn cynhyrchu dirgryniad hunan-gyffrous, gan arwain at linellau ysgwyd. Yn achos iro annigonol, mae'r ffrithiant echelinol rhwng yr arwyneb (yn enwedig yr arwyneb mewnol) metel a'r marw yn ystod lluniadu yn cynyddu'n fawr, gan arwain at galedu gwaith. Os yw'r rhyddhad straen dilynol ar dymheredd triniaeth wres anelio'r bibell ddur yn annigonol (fel tua 630 ℃ wedi'i osod yn y prawf) neu ddim anelio, mae'n hawdd achosi craciau arwyneb.

Yn ôl cyfrifiadau damcaniaethol (y tymheredd ailgrisialu isaf ≈ 0.4 × 1350 ℃), mae'r tymheredd ailgrisialu o 20 # dur tua 610 ℃. Os yw'r tymheredd anelio yn agos at y tymheredd ailgrisialu, mae'r bibell ddur yn methu ag ailgrisialu'n llawn, ac nid yw'r caledu gwaith yn cael ei ddileu, gan arwain at blastigrwydd deunydd gwael, mae llif metel yn cael ei rwystro yn ystod ffrithiant, ac mae haenau mewnol ac allanol metel yn ddifrifol. anffurfio yn anwastad, a thrwy hynny greu straen echelinol mawr ychwanegol. O ganlyniad, mae straen echelinol arwyneb mewnol metel y bibell ddur yn fwy na'i derfyn, a thrwy hynny gynhyrchu craciau.

5. Casgliad
Mae cynhyrchu craciau ardraws ar wal fewnol pibell ddur di-dor 20 # yn cael ei achosi gan effaith gyfunol iro gwael yn ystod lluniadu a thriniaeth wres anelio lleddfu straen canolradd annigonol (neu ddim anelio). Yn eu plith, iro gwael yw'r prif achos, a lleddfu straen canolraddol gwael anelio (neu ddim anelio) yw'r achos ategol. Er mwyn osgoi diffygion tebyg, dylai gweithgynhyrchwyr ei gwneud yn ofynnol i weithredwyr gweithdai ddilyn yn llym y rheoliadau technegol perthnasol o'r broses iro a thrin gwres wrth gynhyrchu. Yn ogystal, gan fod y ffwrnais anelio parhaus gwaelod rholio yn ffwrnais anelio parhaus, er ei bod yn gyfleus ac yn gyflym i'w llwytho a'i dadlwytho, mae'n anodd rheoli tymheredd a chyflymder deunyddiau o wahanol fanylebau a meintiau yn y ffwrnais. Os na chaiff ei weithredu'n llym yn ôl y rheoliadau, mae'n hawdd achosi tymheredd anelio anwastad neu amser rhy fyr, gan arwain at ail-grisialu annigonol, gan arwain at ddiffygion mewn cynhyrchiad dilynol. Felly, dylai gweithgynhyrchwyr sy'n defnyddio ffwrneisi anelio parhaus gwaelod rholio ar gyfer triniaeth wres reoli'r gwahanol ofynion a gweithrediadau gwirioneddol triniaeth wres.