ASTM B111 C71500 Obróbka cieplna rur miedziano-niklowych

600 stopni do 750 stopni (1112 stopni F do 1382 stopni F).Czas utrzymywania zależy od grubości ścianki, zazwyczaj od 30 do 60 minut na cal grubości. Metoda chłodzenia: chłodzenie powietrzem (nie wymaga hartowania).

Wyżarzanie C71500 służy dwóm celom:

Zmiękczanie do formowania na zimno (zginanie, rozszerzanie)

Rekrystalizacja po obróbce na zimno

Generalnie nie, ale wymagane w szczególnych przypadkach.C71500 ma dobrą ciągliwość i niskie naprężenia szczątkowe podczas spawania. Jednakże łagodzenie stresu jest wymagane, gdy:

Rura będzie działać w temperaturze powyżej 100 stopni (ryzyko cykli termicznych)

Połączenia spawane są w bardzo utwierdzonych zespołach (bez pętli dylatacyjnych)

Późniejsze gięcie na zimno odbywa się w pobliżu spoin

Parametry odprężania dla C71500:

Temperatura: 350 stopni do 450 stopni (662 stopni F do 842 stopni F)

Czas trzymania: 1 godzina na 25 mm grubości

Chłodzenie: Powietrze

Rozrost ziarna i utlenianie powierzchniowe.Przegrzanie powyżej 800 stopni powoduje trzy problemy:

Wielkość ziarna przekracza normę ASTM. 3→ zmniejszona trwałość zmęczeniowa

Tworzenie się tlenku niklu(ciemna zgorzelina) → usuwa nikiel z warstwy wierzchniej, zmniejszając odporność na korozję

Kruchośćw wyniku dyfuzji tlenu wzdłuż granic ziaren

Stosować atmosferę ochronną lub przedmuchać gazem obojętnym.Tlen w podwyższonych temperaturach tworzy tlenki miedzi i niklu.

Zalecane metody (w kolejności skuteczności):

W przypadku-obróbki cieplnej zespołów spawanych na miejscu:

Przedmuchaj rurę argonem przy przepływie 5–10 l/min

Owiń OD kocem ceramicznym

Użyj kredek-wskazujących temperaturę lub termopar

Dwie opcje w zależności od promienia gięcia i grubości ścianki.

Gięcie na zimno (bez obróbki cieplnej przed gięciem):

Minimalny promień gięcia: 3x OD dla 12 BWG

Nie jest wymagane wstępne-podgrzewanie

Post-bend stress relief only if cold work >15% zniżki

Gięcie na gorąco (obróbka cieplna przed zgięciem):

Temperatura: 600 stopni do 700 stopni

Czas trzymania: minimum 30 minut

Gięcie wykonywane w temperaturze

Po zgięciu:-ponowne wyżarzanie w temperaturze 600–650 stopni przez 30 minutw celu przywrócenia jednolitej struktury ziaren

Nie, ale niewłaściwa obróbka cieplna niszczy go.Odporność na korozję C71500 zawdzięcza jednolitemu stałemu roztworowi niklu-miedzi i ochronnej warstwie tlenku. Obróbka cieplna nie poprawia tej właściwości.

Jednakże,niewłaściwa obróbka cieplna pogarsza odporność na korozjęPoprzez:

Powierzchniowe wyczerpanie niklu (utlenianie)

Opady na granicy ziaren (w przypadku zbyt wolnego chłodzenia z wysokiej temperatury)

Szczątkowe naprężenia rozciągające spowodowane niewłaściwym chłodzeniem

Dopuszczalne metody chłodzenia według zastosowania:

Wzrost ziarna

Cause: >750°C for >2 godziny

Wykrywanie: Ultradźwiękowy test rozproszenia wstecznego lub niszczący test wielkości ziaren

Wynik: Niska wytrzymałość zmęczeniowa, pękanie pod wpływem wibracji

Odwęglanie powierzchniowe / odniklowanie

Przyczyna: Utlenianie w piecu powietrznym

Wykrywanie: różnica twardości (powierzchnia bardziej miękka niż rdzeń), analiza EDS

Wynik: wżery w wodzie morskiej w ciągu 6–12 miesięcy

Pękanie naprężeniowe po odprężeniu

Cause: Temperature too high (>500 stopni)

Wykrywanie: Test penetracyjny barwnika

Wynik: Pęknięcia w strefie rozszerzania blachy sitowej

Miękka strefa przy spoinie

Przyczyna: Lokalne przegrzanie podczas-wyżarzania po spawaniu

Wykrywanie: Przesunięcie twardości w poprzek spoiny

Wynik: Przedwczesna erozja na spoinie

Nierówna rekrystalizacja

Przyczyna: Krótki czas wytrzymywania grubej ściany

Wykrywanie: Mikrostruktura wykazuje mieszaną wielkość ziaren

Wynik: niespójne właściwości mechaniczne

P1: Czy rura miedziano-niklowa C71500 wymaga wyżarzania przesycającego?
NIE.C71500 to jednofazowy-stop w postaci roztworu stałego. Wyżarzanie rozpuszczające nie ma zastosowania. Stosowane jest wyłącznie wyżarzanie w celu zmiękczania.

P2: Jaki kolor powinna mieć rura C71500 po prawidłowym wyżarzaniu?
Jasno słomkowe do jasnobrązowego.Ciemnoszary lub czarny wskazuje na utlenianie w wyniku nadmiernej temperatury lub braku atmosfery ochronnej.

P3: Czy mogę poddać obróbce cieplnej rurę miedziano-niklową ASTM B111 C70600 o takich samych parametrach jak C71500?
NIE.Dla C70600 użyj 550–650 stopni. Wyższe temperatury powodują szybszy wzrost ziarna w C70600 niż w C71500.

P4: Jak dokładnie zmierzyć temperaturę wyżarzania na miejscu?
Termopary mocowane do powierzchni rury.Kredki temperaturowe nie są wystarczająco dokładne do pracy krytycznej. Używaj termopar typu K z rejestracją danych.

P5: Czy obróbka na zimno przed wyżarzaniem wpływa na końcowe właściwości?
Tak. Heavily cold-worked C71500 (e.g., >30% redukcji) rekrystalizuje w niższych temperaturach (600 stopni zamiast 700 stopni). Odpowiednio dostosuj cykl.

P6: Czy obróbka cieplna-po spoinie jest obowiązkowa w przypadku spoin różnych C71500 i C70600?
NIE.Różnica w zawartości niklu nie wymaga odprężania, chyba że temperatura robocza przekracza 100 stopni.

P7: Jak długo rura C71500 może pozostawać w temperaturze wyżarzania bez uszkodzeń?
Do 2 godzin w temperaturze 700 stopni jest bezpieczne. Beyond 2 hours, grain growth begins. For thick walls >10 mm, wielkość ziarna sprawdzić po 90 minutach.

P8: Czy mogę używać palnika propanowego do miejscowego łagodzenia stresu?
Niezalecane.Nierównomierne ogrzewanie powoduje powstawanie gradientów termicznych, które powodują wypaczenia lub nowe naprężenia szczątkowe. Używaj koców grzewczych z oporem elektrycznym.

P9: Czy obróbka cieplna wpływa na przenikalność magnetyczną C71500?
NIE.Po odpowiedniej obróbce cieplnej C71500 pozostaje-magnetyczny. Jeśli pojawi się magnetyzm, oznacza to, że w wyniku przegrzania wytrąciła się faza bogata w żelazo.

P10: Jaka jest standardowa specyfikacja dotycząca obróbki cieplnej rury C71500?
ASTM B111 nie wymaga obróbki cieplnej.Jednakże ASME sekcja VIII, dział. 1 (UHA-13) zawiera wytyczne. W przypadku zastosowań morskich należy przestrzegać NACE SP0472.