Je pro svařování nerezové oceli nutná PWHT?

Nerezové oceli mají různé mikrostruktury, od austenitické po feritickou nebo martenzitickou. Díky své odolnosti proti korozi jsou vhodné pro průmyslová odvětví, jako je ropný a plynárenský průmysl.

PWHT může být prospěšná pro chudou třídu SMSS, pokud jde o kyselé provozní podmínky; údaje o dlouhodobé expozici jsou však omezené. Požadavky na PWHT závisí na třídě a provozních podmínkách.

Svařitelnost

Svařování nerezových ocelí vyžaduje jiné techniky než svařování jiných kovů. Zvolený typ svařovacího procesu může ovlivnit odolnost proti korozi i pórovitost; použití nízkoenergetických procesů může snížit rychlost ukládání, což vede k úzkému svarovému svazku, který je náchylný ke korozi. Při svařování nerezových ocelí je nezbytné používat ochranný plyn, například argon, na ochranu před vlivy prostředí, které by jinak mohly ovlivnit její svary.

Existuje celá řada slitin nerezové oceli určených pro specifické použití a každá třída má jedinečnou mikrostrukturu a vlastnosti. V důsledku toho se pravidla výroby pro jednotlivé třídy liší: austenitické třídy lze svařovat s použitím libovolného přídavného kovu, zatímco feritické a martenzitické slitiny vyžadují specifické postupy svařování s vyšším příkonem tepla, aby bylo dosaženo uspokojivých výsledků. Aby bylo možné dosáhnout přijatelných výsledků duplexních slitin, vyžadují specifický drát pro svařování, aby bylo dosaženo přijatelných výsledků.

Tepelné zpracování po svařování tloušťkových profilů z nerezové oceli musí zahrnovat tepelné zpracování po svařování, aby se zabránilo senzibilizaci. To je nezbytné, protože chrom reagující s uhlíkem může vytvářet karbidy chromu, které mají za následek mezikrystalovou korozi, což vede k mezikrystalové korozi oblastí svaru. Citlivost na senzibilizaci lze snížit předehřevem a řízeným chlazením před svařováním v souladu se specifikacemi a normami pro svařovací postupy (WPS).

Obsah uhlíku

Většina slitin nerezové oceli obsahuje velmi nízké množství uhlíku. To však může mít u některých tříd nepříznivý vliv; uhlík může způsobit, že austenitické nerezové oceli jsou náchylné k mezikrystalové korozi (IGSC) nebo IGSCC; vysoký obsah uhlíku může navíc u některých tříd snížit odolnost proti korozi.

O trvanlivosti nerezové oceli svědčí některé z nejznámějších světových budov - od katedrály svatého Pavla v Londýně, přes střechu pařížského hotelu Savoy až po newyorskou budovu Chrysler - kde její konstrukční prvky vyžadují dlouhou životnost.

Dosažení optimálního výkonu výrobků z nerezové oceli často vyžaduje kombinaci různých legujících prvků, jako je chrom, molybden a nikl. Tyto slitiny sice zvyšují pevnost a zároveň zlepšují odolnost proti korozi a mechanické vlastnosti, ale jejich hlavním cílem by mělo být zvýšení pevnosti bez negativního vlivu na odolnost proti korozi nebo mechanické vlastnosti.

Legující prvky mohou pomoci splnit požadavky pro konkrétní aplikace tím, že změní mikrostrukturu a přispějí k odolnosti proti únavě a korozi. Aby bylo dosaženo pevnosti a trvanlivosti, které odpovídají požadavkům na zamýšlené použití, musí být legující prvky pečlivě vyváženy ve svých poměrech.

Odolnost proti korozi

Korozní odolnost nerezové oceli závisí na jejím chemickém složení, zejména na obsahu chromu. Chrom reaguje s kyslíkem a vytváří vnější ochrannou vrstvu, která omezuje působení vzduchu a vody a zároveň pomáhá zabránit elektrochemickým reakcím mezi povrchem kovu a korozivními chemikáliemi, které na něj působí zevnitř. To však neznamená, že je nerezová ocel vůči korozi imunní - závisí na faktorech, jako je koncentrace chemických látek, úroveň pH roztoku a teplota, které ovlivňují její odolnost.

Všechny třídy nerezové oceli jsou při běžných teplotách odolné vůči korozi způsobené kyselinami fosforečnými a dusičnými, ale pro účinnou ochranu musí být třídy s vyššími stupni legování odolné vůči koncentrovaným kyselinám sírovým a chlorovodíkovým. Lokální koroze, jako je důlková a štěrbinová koroze, je možná, i když se vyskytuje méně často než celková oxidace.

Přísady, jako je molybden, mohou zlepšit odolnost slitiny nerezové oceli vůči některým korozivním chemikáliím a její povrch může být dokonce pasivován pro zvýšení ochrany proti korozi.

V určitých aplikacích může být u všech nerezových ocelí vyžadována PWHT, aby se zabránilo senzibilizaci a mezikrystalové korozi (IGC), zejména při vystavení vysokým teplotám. Úloha PWHT se liší v závislosti na obsahu uhlíku, chemickém složení ocelového materiálu a tloušťce průřezu - v závislosti na obsahu uhlíku nebo senzibilizačních faktorech, které by mohly snížit pevnost nebo odolnost proti korozi v provozu, se vyžaduje přísnější ošetření.

Podmínky služby

Nerezové oceli jsou mimořádně houževnaté, vyznačují se působivým poměrem pevnosti k hmotnosti a mnoha vlastnostmi, díky nimž jsou vhodné pro různé aplikace a prostředí. Jejich životnost závisí na faktorech, jako je prostředí, ve kterém jsou umístěny, úroveň odolnosti proti korozi a složení slitiny - obvykle nerezová ocel vydrží déle v suchých vnitrozemských lokalitách s malým vystavením znečišťujícím látkám nebo v mořském prostředí, které způsobuje korozi; její životnost může prodloužit i pravidelné čištění.

S některými druhy nerezové oceli se může pracovat obtížně a vyžaduje to speciální nástroje a dovednosti pro tvarování nebo obrábění. Kromě toho mohou být tyto materiály při nadměrném namáhání náchylné ke křehkým poruchám, což je třeba mít na paměti při používání tlakových zařízení s těmito materiály, protože by mohlo dojít ke vzniku korozních trhlin.

Z těchto důvodů je při práci s tímto materiálem nezbytné dodržovat všechny specifikace a pokyny, které se k němu vztahují. To znamená vybrat vhodnou jakost, zkrátit dobu vystavení vysokým teplotám a svařovat pouze s odborníky vyškolenými v jeho používání. Tepelné zpracování po svařování obvykle není u austenitických tříd nutné vzhledem k jejich odolnosti vůči křehkému lomu; martenzitické třídy však mohou vyžadovat další tepelné zpracování; přidání niklu a molybdenu může v tomto ohledu snížit riziko vzniku korozních trhlin pod napětím.