Cén chaoi a réitíonn an próiseas foirmithe píopa déphléacsacha gan uaim an fhadhb a bhaineann le creimeadh malartóra teasa?

I réimse na malartóirí teasa, tá creimeadh idirghrálach de bharr an chrios teasa a bhfuil tionchar aige (HAZ) ar phíopaí cruach déphléacsach thraidisiúnta táthaithe. Is é croílár an feiniméan seo ná go n-eascraíonn an teocht ard áitiúil (1000-1350 ℃) le linn táthú na heilimintí carbóin agus nítrigine sa chruach déphléacsacha, ag cruthú crios cróimiam-bocht (ábhar CR <12%) ag an gcomhéadan idir an chéim Austenite agus an chéim ferrite, a thiocfaidh chun bheith ina thús cadhnaíochta don Medium Corrosive. Cuireann an malartóir teasa cruach déphléacsacha píopa gan uaim deireadh leis an gcontúirt seo i bhfoinse an ábhair a chruthaíonn trí nuálaíocht na bpróiseas réitigh te agus lártheifeacha, ag soláthar paraidím nua do oibriú fadtéarmach trealaimh faoi choinníollacha creimneacha.

Croílár mhonarú na píopaí gan uaim i gcruach déphléacsacha luíonn sé i rialú beacht na réimsí teochta agus struis. Sa phróiseas easbhrúite te, téann an billet trí bhás speisialta (ráta dífhoirmithe 0.1-10mm/s) sa raon 850-1150 ℃, agus cruthaíonn sé criostail aonfhoirmeacha (méid gráin 8-15μm) faoi ghníomh athchriostalú dinimiciúil (DRX). Le linn an phróisis seo, tá dlús díláithrithe inmheánach an ábhair chomh hard le 10¹²/m², a sholáthraíonn fórsa tiomána chun teorainn chéim austenite/ferrite a aistriú agus a chobhsaíonn an cóimheas déchéime ag 45: 55 ± 3%. I gcomparáid leis an bpróiseas táthúcháin, níl aon chrios róthéamh áitiúil sa phróiseas easbhrúite te, agus laghdaítear an chomhéifeacht idirleata cróimiam le dhá ordú méide.

Tuigeann teicneolaíocht réitigh lártheifeacha soladach treo miotail leáite trí réimse fórsa lártheifeacha (100-200g). Ag teocht réitigh 1450 ℃, cruthaíonn an leá cruach dé-chéim struchtúr criostail columnar i múnla copair rothlach (luas 800-1200rpm), agus déantar a phríomh-spásáil dendrite (PDAs) a rialú laistigh de 30μm. I measc na bpríomhpharaiméadair phróisis tá rialú supercooling (ΔT = 15-25K) agus ráta fuaraithe múnla (> 100 ℃/s), ag cinntiú go gcuireann an chéim ferrite núicléas ar an mballa múnla agus an chéim austenite go haonfhoirmeach ag deireadh an tsoláthraithe.

Tá meicníocht uathúil cosanta creimthe ag an struchtúr dé-chéime lamairne (spásáil lamellar 0.5-2μm) a cruthaíodh le linn an phróisis fhoirmithe píopaí gan uaim. I meán CL⁻ ina bhfuil Austenite (céim γ) is cnámharlach den scannán éighníomhach mar chéim támh leictriceimiceach, agus tuaslagann ferrite (céim α) go hiondúil mar anóid, ach cuireann an grádán comhchruinnithe CR (Δ [CR] = 3-5WT%) ag an dá phíobán idir an dá phíosa. Taispeánann anailís XPS go gcoinníonn an t-iarmhéid dinimiciúil seo tiús an scannáin dromchla dromchla ag 4-6nm, ag cur bac ar threá na meán creimneach go héifeachtach.

Le linn an timthrialla theirmigh, léiríonn struchtúr dé-chéim an phíobáin gan uaim go bhfuil an chlaochlú céim den scoth ann. Nuair a ardaíonn an teocht os cionn an phointe MS (thart ar -40 ℃), déanann cuid den austenite claochlú céim martensitic (ε → α '), agus leathnaíonn an toirt thart ar 3%. Is féidir leis an gclaochlú céim inchúlaithe seo (ΔV = 0.02) strus teirmeach a ionsú agus cosc ​​a chur ar thús scoilteanna tuirse. Taispeánann turgnaimh, tar éis 2000 uair -40 ℃ → 350 ℃ turraing theirmeach, go méadaíonn an garbh dromchla den phíobán gan uaim ach 0.12μm, agus go bhfuil microcracks soiléire ag an bpíopa táthaithe mar gheall ar embrittlement HAZ.

Trí anailís speictreascópacht bacainní leictriceimiceach (EIS), shroich friotaíocht polaraithe (RP) na bpíopaí gan uaim i dtuaslagán 3.5wt% NaCl 1.2 × 10⁶ω · cm², atá 40% níos airde ná na píopaí táthaithe. Sa tástáil teochta criticiúil (CPT), d'fhan an píopa gan uaim éighníomhach i dtuaslagán 4mol/L fecl₃ go 85 ° C, agus léirigh an píopa táthaithe pitting cobhsaí ag 65 ° C. Tá sé seo mar gheall ar an gcrios íograithe den HAZ a dhíchur ag an struchtúr gan uaim (laghdaítear leithead an chrios deasctha cairbíde ó 20-50μm den phíobán táthaithe go 0).

Sa turgnamh creimthe struis (SCC), baineadh úsáid as an modh lúbthachta ceithre phointe chun strus teanntachta de 80% den neart táirgeachta a chur i bhfeidhm. Tar éis an tumoideachais i dtuaslagán fiuchphointe MGCL₂ do 3000h, ba é an ráta fáis crack den phíobán gan uaim ná DA/DT = 5 × 10⁻¹¹mm/s, a bhí ina dhá ordú méide níos ísle ná an píopa táthaithe. Is é an mheicníocht micreascópach ná go méadaíonn an struchtúr dé-chéime aonfhoirmeach den phíobán gan uaim an dlús gaiste hidrigine (dí-ocsaídiú, teorainn chéim) 3 huaire, ag gabháil go héifeachtach na hadaimh hidrigine idirleata.

Díríonn taighde reatha ar innealtóireacht teorann chéim nana-scála: trí mhéideanna rian de ghnéithe NB agus TI a chur leis (0.1-0.3WT%), déantar carbides MC-Type (méid 5-20Nm) ag an gcomhéadan dé-chéim chun an éifeacht gaiste hidrigine a fheabhsú tuilleadh. Struchtúr grádán a fhorbairt píopa gan uaim (balla seachtrach austenite-saibhir le haghaidh friotaíochta creimthe, balla istigh saibhir ferrite le haghaidh friotaíochta creimthe), agus grádán comhdhéanaimh a bhaint amach trí rialú a dhéanamh ar an bpróiseas soladaithe trí stirring leictreamaighnéadach.