Απαιτείται PWHT για συγκόλληση από ανοξείδωτο χάλυβα;

Οι ανοξείδωτοι χάλυβες έχουν διάφορες μικροδομές, από ωστενιτική έως φερριτική ή μαρτενσιτική. Η αντοχή τους στη διάβρωση τους καθιστά κατάλληλους για βιομηχανίες όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο.

Η PWHT μπορεί να είναι επωφελής για τις υπηρεσίες SMSS χαμηλού βαθμού όταν πρόκειται για ξινές συνθήκες λειτουργίας- ωστόσο, τα δεδομένα σχετικά με τη μακροχρόνια έκθεση είναι περιορισμένα. Οι απαιτήσεις PWHT εξαρτώνται από την κατηγορία και τις συνθήκες λειτουργίας.

Συγκολλησιμότητα

Η συγκόλληση ανοξείδωτων χαλύβων απαιτεί διαφορετικές τεχνικές από τη συγκόλληση άλλων μετάλλων. Ο τύπος της διαδικασίας συγκόλλησης που επιλέγετε μπορεί να επηρεάσει τόσο την αντίσταση στη διάβρωση όσο και το πορώδες. η χρήση διαδικασιών χαμηλής ενέργειας μπορεί να μειώσει τα ποσοστά εναπόθεσης, οδηγώντας σε στενή ράβδο συγκόλλησης που είναι επιρρεπής στη σκουριά. Κατά τη συγκόλληση ανοξείδωτων χαλύβων είναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε προστατευτικό αέριο όπως το αργό για προστασία από περιβαλλοντικές επιδράσεις που διαφορετικά θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις συγκολλήσεις του.

Υπάρχει μια σειρά από κράματα ανοξείδωτου χάλυβα σχεδιασμένα για συγκεκριμένες χρήσεις και κάθε ποιότητα διαθέτει μοναδική μικροδομή και ιδιότητες. Ως αποτέλεσμα, οι κανόνες κατασκευής διαφέρουν για κάθε ποιότητα: οι ωστενιτικοί τύποι μπορούν να συγκολληθούν χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε μέταλλο πλήρωσης που προτιμάτε, ενώ τα φερριτικά και τα μαρτενσιτικά κράματα απαιτούν ειδικές διαδικασίες συγκόλλησης με υψηλότερη εισαγωγή θερμότητας για την επίτευξη ικανοποιητικών αποτελεσμάτων. Προκειμένου να παραχθούν αποδεκτά αποτελέσματα από κράματα duplex απαιτούν συγκεκριμένα σύρματα για συγκόλληση προκειμένου να επιτευχθούν αποδεκτά αποτελέσματα.

Η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση των διατομών πάχους ανοξείδωτου χάλυβα πρέπει να περιλαμβάνει θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση για την αποφυγή ευαισθητοποίησης. Αυτό είναι απαραίτητο επειδή το χρώμιο αντιδρώντας με τον άνθρακα μπορεί να σχηματίσει καρβίδια χρωμίου τα οποία οδηγούν σε ενδοκοκκώδη διάβρωση, οδηγώντας σε ενδοκοκκώδη διάβρωση των περιοχών συγκόλλησης. Η ευαισθησία στην ευαισθητοποίηση μπορεί να μειωθεί μέσω προθέρμανσης και ελεγχόμενης ψύξης πριν από τη συγκόλληση, σύμφωνα με τις προδιαγραφές διαδικασιών συγκόλλησης (WPS) και τα πρότυπα.

Περιεκτικότητα σε άνθρακα

Τα περισσότερα κράματα ανοξείδωτου χάλυβα περιέχουν πολύ χαμηλά επίπεδα άνθρακα. Ωστόσο, αυτό μπορεί να έχει δυσμενείς επιπτώσεις σε ορισμένες ποιότητες- ο άνθρακας μπορεί να καταστήσει τους ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες ευάλωτους στη διάβρωση μεταξύ των κόκκων (IGSC) ή IGSCC- επιπλέον, η υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα μπορεί να μειώσει την αντοχή στη διάβρωση για ορισμένες ποιότητες.

Η ανθεκτικότητα του ανοξείδωτου χάλυβα φαίνεται σε μερικά από τα πιο εμβληματικά κτίρια του κόσμου - από τον καθεδρικό ναό του Αγίου Παύλου στο Λονδίνο, το στέγαστρο του ξενοδοχείου Savoy στο Παρίσι και το κτίριο Chrysler της Νέας Υόρκης - όπου τα δομικά του στοιχεία απαιτούν μακροζωία.

Για να επιτευχθεί η βέλτιστη απόδοση των προϊόντων από ανοξείδωτο χάλυβα απαιτείται συχνά ο συνδυασμός διαφόρων κραματικών στοιχείων, όπως το χρώμιο, το μολυβδαίνιο και το νικέλιο. Ενώ αυτά τα κράματα αυξάνουν την αντοχή βελτιώνοντας παράλληλα την αντοχή στη διάβρωση και τις μηχανικές ιδιότητες, ο κύριος στόχος τους θα πρέπει να είναι η αύξηση της αντοχής χωρίς να επηρεάζεται αρνητικά η αντοχή στη διάβρωση ή οι μηχανικές ιδιότητες.

Τα στοιχεία κράματος μπορούν να βοηθήσουν στην ικανοποίηση των απαιτήσεων για συγκεκριμένες εφαρμογές, μεταβάλλοντας τη μικροδομή και συμβάλλοντας στην αντοχή σε κόπωση και διάβρωση. Για να επιτευχθεί αντοχή και ανθεκτικότητα που να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της προβλεπόμενης χρήσης, τα στοιχεία κραμάτωσης πρέπει να εξισορροπούνται προσεκτικά στις αναλογίες τους.

Αντοχή στη διάβρωση

Η αντίσταση του ανοξείδωτου χάλυβα στη διάβρωση εξαρτάται από τη χημική του σύνθεση, ιδίως από την περιεκτικότητά του σε χρώμιο. Το χρώμιο αντιδρά με το οξυγόνο για να σχηματίσει ένα εξωτερικό προστατευτικό στρώμα που περιορίζει την έκθεση στον αέρα και το νερό, ενώ παράλληλα συμβάλλει στην αποτροπή ηλεκτροχημικών αντιδράσεων μεταξύ της μεταλλικής επιφάνειας και διαβρωτικών χημικών ουσιών που επιτίθενται στο εσωτερικό της. Αυτό όμως δεν καθιστά τον ανοξείδωτο χάλυβα απρόσβλητο από τη διάβρωση - ανάλογα με παράγοντες όπως η χημική συγκέντρωση, το pH του διαλύματος, τα επίπεδα pH και η θερμοκρασία που επηρεάζουν την ικανότητα αντίστασής του.

Όλοι οι τύποι ανοξείδωτου χάλυβα αντιστέκονται στη διάβρωση από φωσφορικά και νιτρικά οξέα σε κανονικές θερμοκρασίες, αλλά οι υψηλότερα κραματωμένοι τύποι πρέπει να είναι ανθεκτικοί σε πυκνά θειικά και υδροχλωρικά οξέα για αποτελεσματική προστασία. Η τοπική διάβρωση, όπως η διάβρωση με διάβρωση και η διάβρωση από ρωγμές, είναι δυνατή, αν και παρατηρείται λιγότερο συχνά από τη γενική οξείδωση.

Πρόσθετα όπως το μολυβδαίνιο μπορούν να βελτιώσουν την αντοχή ενός κράματος ανοξείδωτου χάλυβα σε ορισμένες διαβρωτικές χημικές ουσίες και η επιφάνειά του μπορεί ακόμη και να παθητικοποιηθεί για αυξημένη προστασία από τη διάβρωση.

Η PWHT μπορεί να απαιτείται για όλους τους ανοξείδωτους χάλυβες σε ορισμένες εφαρμογές για την αποφυγή ευαισθητοποίησης και ενδοκοκκικής διάβρωσης (IGC), ιδίως όταν εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο ρόλος της PWHT ποικίλλει ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα, τη χημική σύσταση του υλικού του χάλυβα και το πάχος της διατομής - με πιο αυστηρές επεξεργασίες που απαιτούνται ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα ή τους παράγοντες ευαισθητοποίησης που θα μπορούσαν να μειώσουν την αντοχή ή την αντίσταση στη διάβρωση κατά τη χρήση.

Συνθήκες εξυπηρέτησης

Οι ανοξείδωτοι χάλυβες είναι εξαιρετικά ανθεκτικοί, διαθέτουν εντυπωσιακή αναλογία αντοχής προς βάρος και προσφέρουν πολλές ιδιότητες που τους καθιστούν κατάλληλους για διάφορες εφαρμογές και περιβάλλοντα. Η διάρκεια ζωής τους εξαρτάται από παράγοντες όπως το περιβάλλον τοποθέτησής τους, το επίπεδο αντοχής στη διάβρωση και η σύνθεση του κράματος - συνήθως, ο ανοξείδωτος χάλυβας διαρκεί περισσότερο σε ξηρές εσωτερικές τοποθεσίες με μικρή έκθεση σε ρύπους ή θαλάσσια περιβάλλοντα που προκαλούν διάβρωση- ο τακτικός καθαρισμός μπορεί επίσης να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του.

Ορισμένες ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα μπορεί να είναι δύσκολο να επεξεργαστούν, απαιτώντας ειδικά εργαλεία και δεξιότητες για τη διαμόρφωση ή την κατεργασία. Επιπλέον, αυτά τα υλικά μπορεί να είναι ευαίσθητα σε εύθραυστη αστοχία σε περίπτωση υπερκαταπόνησης - κάτι που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη χρήση συσκευών υπό πίεση που περιλαμβάνουν αυτά τα υλικά, καθώς θα μπορούσε να οδηγήσει σε ρωγμές διάβρωσης λόγω τάσης.

Λόγω αυτών των εκτιμήσεων, είναι ζωτικής σημασίας όταν εργάζεστε με αυτό το υλικό να τηρείτε όλες τις προδιαγραφές και τις κατευθυντήριες γραμμές που το αφορούν. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να επιλέγεται η κατάλληλη ποιότητα, να μειώνεται ο χρόνος έκθεσης σε υψηλές θερμοκρασίες και να συγκολλούνται μόνο με επαγγελματίες που έχουν εκπαιδευτεί στη χρήση του. Η θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση συνήθως δεν απαιτείται στις ωστενιτικές ποιότητες λόγω της αντίστασής τους σε εύθραυστη θραύση- ωστόσο, οι μαρτενσιτικές ποιότητες μπορεί να απαιτούν περαιτέρω θερμικές επεξεργασίες- η προσθήκη νικελίου και μολυβδαινίου μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο ρηγμάτωσης λόγω διάβρωσης υπό τάση από αυτή την άποψη.