آیا لوله استیل ضد زنگ 1.4404 برای خم شدن سرد مناسب است؟

عملکرد خمش سرد از لوله های استیل ضد زنگ 1.4404: از سازگاری فرآیند تا سناریوهای کاربردی

 

لوله سرد 1.4404 چیست؟

خم شدن سرد فرایندی است که در آن لوله تحت تغییر شکل پلاستیک در دمای اتاق توسط نیروی مکانیکی قرار می گیرد.

نیازهای اصلی خم شدن سرما شامل موارد زیر است:

🔹‌انعطاف پذیری: مواد باید در برابر تنش های کششی و فشاری موضعی در هنگام خم شدن بدون ترک خوردگی مقاومت کنند.

🔹‌نرخ سخت شدن کار پایین: از سخت شدن بیش از حد که می تواند پردازش بیشتر یا تخریب عملکرد را پیچیده کند ، خودداری کنید.

🔹‌ریزساختار پایدار: مقاومت در برابر تحولات فاز یا ایجاد نقص در هنگام تغییر شکل سرد.

به عنوان یک فولاد ضد زنگ آستنیتی کربن فوق العاده کم (C کمتر از یا مساوی با {{1}. 03 ٪ ، Mo {3}} ٪) ،1.4404(316L) به طور خاص طراحی شده است که به دلیل:

🔹‌محتوای کربن کم: بارش کاربید را کاهش می دهد ، تضعیف مرز دانه را سرکوب می کند و بعد از خم شدن سرد ، بیشتر یا مساوی با 40 ٪ کشیدگی را حفظ می کند.

🔹‌تقویت کننده: چقرمگی مواد را تقویت می کند و در هنگام خم شدن ، انتشار ترک را به تأخیر می اندازد.

🔹‌ثبات اوستنیت: هیچ خطری برای تحول فاز در دمای اتاق وجود ندارد ، و در نتیجه توزیع استرس باقیمانده یکنواخت پس از خم شدن سرد ایجاد می شود.

🔹‌تأیید تطبیقی: در مقایسه با304 فولاد ضد زنگ، شعاع خمش سرد از1.4404می توان به 3 برابر قطر لوله کاهش یافت (جایی که 304 به 4 بار نیاز دارد). علاوه بر این ، افزایش سختی پس از خم شدن 5-8 Hb پایین تر است.

 

پارامترهای فرآیند خمش سرد و کنترل کیفیت

2.1 پارامترهای فرآیند کلیدی

پارامتر	دامنه توصیه شده	پایه و تأثیر
شعاع خمش	بیشتر یا برابر با 3 برابر قطر لوله (ترجیحاً 4 بار)	شعاع کوچکتر ممکن است باعث نازک شدن دیواره یا چین و چروک در قسمت داخلی شود.
سرعت خمش	5-10 درجه \/ثانیه	خیلی سریع می تواند باعث غلظت استرس شود. توصیه می شود برای کنترل دقیق از یک نوار لوله هیدرولیک استفاده کنید.
روانکاری	روغن یا امولسیون فلزات خاص	ضریب اصطکاک را کاهش می دهد ، از خراش های سطح و سخت شدن کار جلوگیری می کند.
پیش از خم شدن	اولین زاویه خمش کمتر از یا برابر با 15 درجه	تغییر شکل را توزیع می کند و از اضافه بار استرس موضعی جلوگیری می کند.

🔹‌مورد معمولی: در یک پروژه پتروشیمیایی ، لوله فولادی 1.4404 با قطر 6 میلی متر φ108 × 6 میلی متر تحت خم شدن سرد با شعاع 4D (432 میلی متر) قرار گرفت. تخمدان پس از خم شدن کمتر از یا مساوی 3 ٪ بود و میزان نازک شدن دیوار 8 ٪ بود ، کاملاً مطابق با استانداردهای ASME B31.3 بود.

2.2 درمان پس از خم شدن

🔹‌بازپرداخت تسکین استرس:

دما: 1010-1120 درجه (درجه حرارت austenitizing).

زمان خیساندن: 1-2 ساعت در هر اینچ از ضخامت دیواره (به عنوان مثال ، 30 دقیقه برای یک دیوار ضخامت 6 میلی متر).

روش خنک کننده: خاموش شدن سریع آب برای جلوگیری از پیش بینی مجدد کاربید.

🔹‌درمان سطحی: ترشی و انفعال (محلول مخلوط HNO₃ + H₂SO₄) برای بازگرداندن مقاومت در برابر خوردگی.

 

مسائل و راه حل های خمش سرماخوردگی

صادر کردن	علت	راه حل
ترک	شعاع خمش خیلی کوچک یا انعطاف پذیری مواد کافی	شعاع خمش را افزایش دهید. بررسی کنید که کشیدگی مواد بیشتر از یا برابر با 40 ٪ است.
چین و چروک داخلی	پشتیبانی کافی یا تغییر بیش از حد تغییر شکل	پشتیبانی از ماندل را اضافه کنید. سرعت خمش را به زیر 5 درجه در ثانیه کاهش دهید.
سخت سازی کار	استرس انباشته شده از چندین تغییر شکل سرد	بازپرداخت واسطه (850-900 درجه به مدت 1 ساعت) یا از خم شدن مرحله ای استفاده کنید.
مقاومت در برابر خوردگی را کاهش داد	خراشیدن سطح یا استرس باقیمانده باعث خطر خوردگی بین دانه ای می شود	ترشی و انفعال را انجام دهید و به دنبال آن درمان تسکین استرس انجام شود.

🔹‌مورد معمولی: In an LNG storage tank project, cold-bent 1.4404 pipes showed surface micro-cracks. Analysis revealed that sulfur inclusions exceeded the standard (S>{{0}}. 03 ٪) ، و با جابجایی به یک شمش استیل کوره تصفیه شده با محتوای گوگرد کمتر از یا مساوی 0.015 ٪ ، مسئله کاملاً حل شد.

 

1.4404 لوله های خمیده سرد باید مطابق با استانداردهای زیر باشند:
ویژگی های مکانیکی: en 10210-2 (فولاد خمیده) ، ASTM A240 (صفحات).
مقاومت در برابر CORROSION: ISO 15156 (صنعت نفت و گاز طبیعی) ، ASME B31.3 (خطوط لوله شیمیایی).
کیفیت سطح: ISO 4527 (ترشی و انفعال) ، EN 10306 (پولیش دقیق).