Wika Sa larangan ng mga heat exchangers, ang tradisyonal na welded duplex steel pipes ay matagal nang nababagabag sa pamamagitan ng intergranular corrosion na sanhi ng heat apektadong zone (HAZ). Ang kakanyahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang lokal na mataas na temperatura (1000-1350 ℃) sa panahon ng hinang ay nagdudulot ng pagsasabog ng mga elemento ng carbon at nitrogen sa duplex steel, na bumubuo ng isang chromium-poor zone (CR content <12%) sa interface sa pagitan ng austenite phase at ferrite phase, na nagiging isang pambihirang tagumpay para sa kinakaing daluyan. Ang duplex steel heat exchanger seamless pipe ay nag-aalis ng nakatagong panganib na ito mula sa mapagkukunan ng materyal na bumubuo sa pamamagitan ng pagbabago ng mainit na extrusion at sentripugal na mga proseso ng paghahagis, na nagbibigay ng isang bagong paradigma para sa pangmatagalang operasyon ng mga kagamitan sa ilalim ng mga kondisyon ng kinakain.
Ang core ng paggawa ng duplex steel seamless pipes namamalagi sa tumpak na kontrol ng mga patlang ng temperatura at stress. Sa mainit na proseso ng extrusion, ang billet ay dumadaan sa isang espesyal na mamatay (rate ng pagpapapangit 0.1-10mm/s) sa saklaw ng 850-1150 ℃, at bumubuo ng mga pantay na pantay na kristal (laki ng butil 8-15μm) sa ilalim ng pagkilos ng dynamic na recrystallization (DRX). Sa prosesong ito, ang panloob na density ng dislokasyon ng materyal ay kasing taas ng 10¹²/m², na nagbibigay ng isang puwersa sa pagmamaneho para sa paglipat ng hangganan ng austenite/ferrite phase at nagpapatatag ng dual-phase ratio sa 45: 55 ± 3%. Kung ikukumpara sa proseso ng hinang, walang lokal na sobrang pag -init ng zone sa proseso ng mainit na extrusion, at ang koepisyent ng pagsasabog ng kromo ay nabawasan ng dalawang mga order ng magnitude.
Napagtanto ng Centrifugal Casting Technology ang direksyon na solidification ng tinunaw na metal sa pamamagitan ng isang sentripugal na patlang ng puwersa (100-200g). Sa isang temperatura ng paghahagis na 1450 ℃, ang dual-phase steel natutunaw ay bumubuo ng isang istraktura ng crystal na haligi sa isang umiikot na tanso na tanso (bilis 800-1200rpm), at ang pangunahing dendrite spacing (PDA) ay kinokontrol sa loob ng 30μm. Ang mga pangunahing mga parameter ng proseso ay may kasamang control ng supercooling (ΔT = 15-25K) at rate ng paglamig ng amag (> 100 ℃/s), tinitiyak na ang phase ng ferrite ay mas malamang na nucleates sa dingding ng amag at ang phase ng austenite ay nag-uugnay nang pantay sa dulo ng solidification.
Ang istraktura ng dual-phase ng lamellar (lamellar spacing 0.5-2μm) na nabuo sa panahon ng proseso ng pagbubuo ng pipe ng pipe ay may natatanging mekanismo ng proteksyon ng kaagnasan. Sa isang daluyan na naglalaman ng CL⁻, ang austenite (γ phase) ay bumubuo ng balangkas ng film na passivation bilang isang electrochemically phase, at ang ferrite (α phase) ay nagwawasak ng mas gusto bilang isang anode, ngunit ang gradient ng CR elemento ng konsentrasyon (Δ [CR] = 3-5WT%) sa interface sa pagitan ng dalawang phase ay nagtataguyod ng self-repaire ng passivation film. Ipinapakita ng pagsusuri ng XPS na ang pabago-bagong balanse na ito ay nagpapanatili ng kapal ng pelikulang ibabaw ng Cr₂o₃ sa 4-6Nm, na epektibong hinaharangan ang pagtagos ng kinakaing unti-unting media.
Sa panahon ng thermal cycle, ang dual-phase na istraktura ng walang tahi na pipe ay nagpapakita ng mahusay na katigasan ng pagbabago ng phase. Kapag ang temperatura ay tumataas sa itaas ng point ng MS (tungkol sa -40 ℃), ang bahagi ng austenite ay sumasailalim sa isang pagbabagong -anyo ng martensitic phase (ε → α '), at ang dami ay lumalawak ng halos 3%. Ang nababaligtad na pagbabagong -anyo ng phase (ΔV = 0.02) ay maaaring sumipsip ng thermal stress at pigilan ang pagsisimula ng mga bitak na pagkapagod. Ipinapakita ng mga eksperimento na pagkatapos ng 2000 beses ng -40 ℃ → 350 ℃ thermal shock, ang pagkamagaspang sa ibabaw ng RA ng walang tahi na pipe ay tataas lamang ng 0.12μm, habang ang welded pipe ay may halatang microcracks dahil sa pag -embrittlement ng HAZ.
Sa pamamagitan ng pagsusuri ng electrochemical impedance spectroscopy (EIS), ang paglaban sa polariseysyon (RP) ng mga walang tahi na tubo sa 3.5WT% na Solusyon na naabot ng 1.2 × 10⁶Ω · cm², na kung saan ay 40% na mas mataas kaysa sa mga welded na tubo. Sa kritikal na temperatura ng pag -pitting (CPT), ang walang tahi na pipe ay nanatiling pasibo sa solusyon sa 4mol/L Fecl₃ sa 85 ° C, habang ang welded pipe ay nagpakita ng matatag na pag -pitting sa 65 ° C. Ito ay dahil sa pag-aalis ng sensitization zone ng HAZ sa pamamagitan ng walang tahi na istraktura (ang lapad ng carbide precipitation zone ay nabawasan mula 20-50μm ng welded pipe hanggang 0).
Sa eksperimento ng pag-crack ng kaagnasan ng stress (SCC), ang apat na puntos na paraan ng baluktot ay ginamit upang mag-aplay ng isang makunat na stress na 80% ng lakas ng ani. Matapos ang paglulubog sa kumukulo na MGCL₂ Solution para sa 3000H, ang rate ng paglago ng crack ng walang tahi na pipe ay DA/DT = 5 × 10⁻¹¹mm/s, na kung saan ay dalawang mga order ng magnitude na mas mababa kaysa sa welded pipe. Ang mekanismo ng mikroskopiko ay ang unipormeng dual-phase na istraktura ng walang tahi na pipe ay nagdaragdag ng density ng hydrogen trap (dislokasyon, hangganan ng phase) sa pamamagitan ng 3 beses, na epektibong nakakakuha ng nagkakalat na hydrogen atoms.
Ang kasalukuyang pananaliksik ay nakatuon sa nano-scale phase border engineering: sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga bakas na halaga ng mga elemento ng NB at Ti (0.1-0.3WT%), ang mga uri ng MC-type (laki ng 5-20nm) ay nabuo sa dalawahang-phase interface upang higit na mapahusay ang epekto ng hydrogen bitag. Bumuo ng isang gradient na istraktura na walang putol na pipe (austenite-rich panlabas na pader para sa paglaban ng pagguho, ferrite na mayaman na panloob na pader para sa paglaban ng kaagnasan), at makamit ang isang gradient ng komposisyon sa pamamagitan ng pagkontrol sa proseso ng solidification sa pamamagitan ng electromagnetic stirring.
.jpg?imageView2/2/format/jp2 "1/4")
