اتصالات لوله فولادی

سه راهی فورج شده SS 316H یک لوله کوتاه با اتصال عرضی در زاویه قائم به لوله است. بیشتر برای اتصال چندین لوله به یک لوله با دو خروجی استفاده می شود. معمولاً آنها حاوی یک ورودی هستند. SS 316 فورجد کراس برای ترکیب یا توزیع جریان با اتصال لوله ها در اتصالات متقاطع و تقسیم جریان از هر لوله استفاده می شود.

قرار گرفتن در معرض مداوم یا طولانی مدت از نوع 316L تا 800-1500¡ãF (427-816¡ã) ممکن است مضر باشد. علاوه بر این، کاهش استرس بین 100 تا 1500 درجه فارنهایت (593 تا 816 درجه سانتیگراد) ممکن است باعث این نوع تردی خفیف شود.

بازپخت یک فرآیند عملیات حرارتی است که ریزساختار یک ماده را برای تغییر خواص مکانیکی یا الکتریکی آن تغییر می دهد. به طور معمول، در فولادها، بازپخت برای کاهش سختی، افزایش شکل‌پذیری و کمک به حذف تنش‌های داخلی استفاده می‌شود.

بازپخت یک فرآیند عملیات حرارتی است که عمدتا برای افزایش شکل پذیری و کاهش سختی مواد استفاده می شود. این تغییر در سختی و شکل پذیری نتیجه کاهش نابجایی ها در ساختار کریستالی مواد آنیل شده است. بازپخت معمولاً بعد از اینکه ماده تحت یک فرآیند سخت شدن یا کار سرد قرار گرفت انجام می شود تا از شکست شکننده آن جلوگیری شود یا بعداً کار با آن آسان تر شود.

بازپخت فرآیند خاصی از عملیات حرارتی است که خواص فلز را تغییر می دهد. در حالی که انواع مختلفی از عملیات حرارتی وجود دارد، بازپخت محبوبیت زیادی دارد زیرا باعث افزایش قابلیت کشش و کاهش سختی می شود.

خدمات عملیات حرارتی برای فولاد ضد زنگ و آلیاژهای فلزی
بازپخت محلول (همچنین به عنوان تصفیه محلول نیز شناخته می شود) یک فرآیند عملیات حرارتی رایج برای بسیاری از خانواده های مختلف فلزات است. فولادهای زنگ نزن، آلیاژهای آلومینیوم، سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل، آلیاژهای تیتانیوم و برخی از آلیاژهای مبتنی بر مس، همگی ممکن است به بازپخت محلول نیاز داشته باشند.

عملیات حرارتی محلول و بازپخت روش های رایج برای عملیات حرارتی فلزات غیر آهنی است. در آخرین مقاله خود، به فرآیند عملیات حرارتی فلزات آهنی مانند فولاد نگاه کردم. امروز شما در مورد فرآیندهای عملیات حرارتی زیر، از جمله عملیات حرارتی محلول و بازپخت یاد خواهید گرفت. همچنین در مورد سخت شدن بارش، نیتریدینگ، کار سرد، کربن زدایی یاد خواهید گرفت.

درمان محلول رایج ترین روش عملیات حرارتی پس از فرآیند ریخته گری فولاد ضد زنگ است. فاز کاربید پس از گرم شدن فولاد زنگ نزن آستنیتی تا حدود 1100 درجه سانتیگراد به طور کامل یا اساسی حل می شود.

برای یکنواخت ساختن ساختار و ترکیب ریخته‌گری‌های فولاد ضد زنگ، که مخصوصاً برای مواد خام مهم است، زیرا دمای ریخته‌گری و سرعت خنک‌سازی یکسان نیست و در نتیجه ریزساختار ناسازگاری ایجاد می‌شود. با دماهای بالا، فعالیت اتمی تشدید می شود و فاز ¦Ò حل می شود و ترکیب شیمیایی آن تمایل به یکنواختی دارد. یک ساختار تک فاز یکنواخت پس از سرد شدن سریع به دست می آید.

برای بازیابی مقاومت خوردگی ذاتی ریخته گری فولاد ضد زنگ. مقاومت به خوردگی فولاد ضد زنگ پس از ریخته گری سرمایه گذاری کاهش می یابد. مقاومت به خوردگی قطعات ریخته گری فولاد ضد زنگ پس از درمان محلول به حالت بهینه بازیابی شد.

درمان بازپخت محلول نیاز به سخت شدن قبل از سن \/ سخت شدن بارش دارد. ریزساختار تک فاز ایجاد شده در طول بازپخت محلول قبل از سخت شدن سن لازم است، به طوری که تنها رسوبات تشکیل شده در طول سخت شدن سن در محصول نهایی وجود خواهد داشت. ترکیب، اندازه و مقادیر آن رسوبات تشکیل شده در طول پیری، سختی، استحکام و خواص مکانیکی محصول نهایی را پس از پیری تعیین می کند. بسیار مهم است که ساختار به طور مناسب قبل از پیری درمان شود تا تمام این الزامات برآورده شود.

جوش های کاملا آستنیتی بیشتر در معرض ترک خوردن در حین جوشکاری هستند. به همین دلیل، فلزات پرکننده «مطابق» Type 316 و Type 316L برای پخت با مقدار کمی فریت در ریزساختار برای به حداقل رساندن حساسیت به ترک فرموله شده‌اند.

بر خلاف سایر انواع فولاد مانند 304 و 306، آلیاژ فولاد ضد زنگ 316 لیتری را می توان در کاربردهای مختلفی که مقاومت در برابر خوردگی بالا مورد نیاز است استفاده کرد. به عنوان مثال، متخصصان صنایع شیمیایی و دارویی از آن برای ساخت ابزار جراحی و ایمپلنت های پزشکی استفاده می کنند.

فولاد ضد زنگ 316L یک آلیاژ آستنیتی است که اغلب به عنوان "فولاد ضد زنگ درجه دریایی" شناخته می شود، زیرا در نزدیک به 90٪ کاربردهای دریایی - از جمله فیلتراسیون - استفاده می شود. علاوه بر فلزاتی مانند آهن و نیکل، 316L حاوی 16-18٪ کروم و 2-3٪ مولیبدن است. این عناصر مهم هستند زیرا مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ را بهبود می بخشند. کروم با اکسیژن موجود در آب دریا تعامل می کند و لایه محافظ اکسید کروم را تشکیل می دهد، در حالی که مولیبدن مقاومت فلز را در برابر خوردگی حفره ای بهبود می بخشد. علاوه بر این، 316L دارای محتوای کربن کمتری است (به همین دلیل استفاده از "L" در نام آن است) که محافظت بهتری در برابر خوردگی به آن می دهد.

گرید 1.4404 یا 316L یک فولاد ضد زنگ آستنیتی AISI 316 است که به دلیل داشتن کروم و مولیبدن بالا و کربن کم، مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد. استحکام آن در حالت سخت شده برای قطرهای بزرگ حدود 600 مگاپاسکال است، اما برای مقاطع کوچک می توان مقاومت را با کار سرد افزایش داد.

آلیاژ HASTELLOY C-276 (UNS N10276) اولین ماده فرفورژه نیکل-کروم مولیبدن بود که نگرانی ها در مورد جوشکاری را کاهش داد (به دلیل کربن بسیار کم).

ساختار آستنیتی فولاد ضد زنگ 316 چقرمگی عالی را حتی در دماهای پایین فراهم می کند.

در میان بسیاری از کاربردها، محصولات شامل اجزای ابزار دقیق برای صنایع مکانیکی، شیمیایی، نفت، ساعت سازی، مواد غذایی و آشامیدنی و پزشکی است.

برای کاربردهای دمای بالا، باید از فولاد ضد زنگ 316H با کربن بالا و فولاد ضد زنگ درجه تثبیت شده 316Ti استفاده شود.

تصاویر حمل و نقل 316 اتصالات رزوه ای سوکت فولادی ضد زنگ NPT ASME B16.11 کلاس 3000 کوپلینگ

بازپخت بین 1050 تا 1080 درجه سانتیگراد را می توان پس از آهنگری انجام داد و به دنبال آن خاموش کردن سریع، به ویژه برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی انجام می شود، اما هیچ عملیات حرارتی برای سخت شدن 316 لیتر وجود ندارد.

در حالی که فولادهای زنگ نزن سری 300 بسیار محبوب هستند، برای همه کاربردهای لوله کشی فرآیندی مناسب نیستند. به عنوان مثال، با وجود اینکه در برابر خوردگی مقاوم هستند، فرمولاسیون سری 300 در حضور کلریدها عملکرد خوبی ندارند. در این موارد، فولادهایی با محتوای آلیاژی بسیار بالاتر مانند مولیبدن، کروم و نیکل ترجیح داده می شوند.

نوع 316 در برابر محلول های اسید سولفوریک بسیار مقاوم تر از هر نوع کروم نیکل دیگری است. نوع 316 در برابر غلظت اسید تا 5 درصد در دمای تا 120 درجه فارنهایت (49 درجه سانتیگراد) مقاوم است. این نوع در دمای کمتر از 100 درجه فارنهایت (38 درجه سانتیگراد) مقاومت عالی در برابر غلظت های بالاتر دارد.

به طور کلی، درجه Type 316 را می توان در یک محیط خاص به همان اندازه خوب در نظر گرفت. یک استثنای قابل توجه، خوردگی بین دانه ای در ناحیه متاثر از حرارت در جوش ها و آلیاژهای حساس در محیط های به اندازه کافی خورنده است. در چنین محیط‌هایی، Type 316L برای شرایط جوشکاری مناسب‌تر از نوع 316 است، زیرا محتوای کربن کم باعث افزایش مقاومت در برابر خوردگی بین دانه‌ای می‌شود.

آلیاژ نوع 316 برای برخی از کاربردهای محیطی دریایی مانند ریل کشتی و سخت افزار و دیوارهای بیرونی ساختمان های نزدیک اقیانوس که در معرض پاشش نمک هستند مناسب در نظر گرفته می شود. فولاد ضد زنگ نوع 316 هیچ شواهدی از خوردگی در آزمایش 100 ساعته نمک 5% (ASTM-B-117) نشان نمی دهد.

درجه ضد زنگ 316Ti حاوی مقدار کمی تیتانیوم است. محتوای تیتانیوم معمولاً فقط حدود 0.5٪ است. اتم های تیتانیوم ساختار 316 را در دمای بیش از 800 درجه سانتیگراد تثبیت می کنند.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی نسبت به ترک خوردگی تنشی (SCC) در محیط های هالید حساس هستند. اگرچه آلیاژهای نوع 316 به دلیل محتوای مولیبدن در برابر SCC نسبت به آلیاژهای 18Cr-8 Ni مقاومت بیشتری دارند، اما همچنان حساس هستند. شرایطی که SCC تولید می‌کنند عبارتند از: (1) وجود یون‌های هالید (معمولاً یون‌های کلرید)، (2) تنش کششی باقی‌مانده، و (3) دماهای بیش از حدود 120 درجه فارنهایت (49 درجه سانتی‌گراد).

آلیاژ گرید 825 Incoloy مورد استفاده برای ساخت اتصالات لوله جوش لب به لب دارای مقاومت در برابر خوردگی بالایی است. حاوی مقدار زیادی نیکل است که برای مقاومت در برابر خوردگی تنش یون کلرید کافی است و ساختار آستنیتی بسیار پایداری دارد.

اتصالات لوله فورج شده SS 316 برای خم کردن جریان و اتصال دو لوله به یکدیگر در زوایای مختلف استفاده می شود. آنها باید به گونه ای طراحی شوند که باعث ایجاد کاویتاسیون و کاهش فشار بیش از حد نشوند.

آلیاژ Incoloy 825 یک آلیاژ نیکل، آهن و کروم است که مولیبدن، مس و تیتانیوم را برای مقاومت عالی در برابر بسیاری از محیط های خورنده ترکیب می کند. Incoloy 825 بسیار مقاوم در برابر خوردگی است. محتوای نیکل بالایی دارد، برای مقاومت در برابر خوردگی تنش یون کلرید کافی است و یک پیکربندی آستنیتی بسیار پایدار دارد.

محلول عملیات حرارتی 316 اتصالات رزوه ای سوکت فولادی ضد زنگ کوپلینگ NPT Z7CND17112
صفحات و ورق ها و کویل های فولادی آلیاژی

یکی از ویژگی های مهم Incoloy UNS N08800 Elbow این است که نه تنها خواص مکانیکی خوبی را در شرایط دمای محیط از خود نشان می دهد، بلکه در تنظیمات دمای بالا تا 1000¡ãF نیز عملکرد خوبی دارد.