Theo sự kết hợp cụ thể nào giữa thời gian và nhiệt độ trong phạm vi nhạy cảm (500 độ đến 800 độ) Ống vỏ bọc nóng 316L có phát triển cuộc tấn công giữa các hạt có thể phát hiện được trong ASTM A262 Practice E không

Time-Temperature-Sensitization (TTS) Diagram of Low-Carbon 316 316L stainless steel sheathed electric heating tubes exposed to elevated temperature during manufacturing (e.g. welding, brazing or stress relief) or during service (e.g. thermal cycling in the sensitisation range) require a time-temperature combination to develop detectable intergranular corrosion (IGC) in the ASTM A262 Practice E test (copper-copper sulfate-sulfuric acid) that is significantly longer than for standard 316 due to the lower carbon content (0.03%). 316L nevertheless is not immune to sensitisation, it only takes longer times or higher temperatures in the 550-750'C range to precipitate sufficient chromium carbides so as to form a continuous chromium deficient network. The nose of the TTS curve for 316L is around about 650-700°C where after 100-200 hours sensitisation is apparent (change from "step" to "ditch" structure in Practice A, or cracking in Practice E). At 600°C, 500-1,000 hours are needed for sensitisation; at 750°C, 50-100 hours; at 550°C, >2.000 giờ. Mối quan hệ nhạy cảm về thời gian-nhiệt độ{4}}đã được định lượng cho vỏ bọc bộ sưởi 316L. Điều này cho phép đánh giá rủi ro liên quan đến vùng chịu ảnh hưởng nhiệt khi hàn hoặc thời gian làm việc kéo dài. Cơ chế nhạy cảm của 316L carbon thấp là sự khuếch tán carbon đến các ranh giới hạt và kết tủa cacbua giàu crom-(Cr 23 C6). Hàm lượng cacbon giảm xuống<0.03% and the amount of carbon available for precipitation is limited. However, if you leave it at temperature long enough, carbon atoms can still spread (particularly at dislocations and grain boundaries) and form carbides. The necessary prerequisite for the detection of intergranular corrosion is the creation of a continuous or very continuous chain of carbides at the grain boundaries which leads to the merging of the chromium-depleted zones. Because the total carbon is low, the time to start sensitisation is inversely related to temperature, as expressed by an Arrhenius relationship, a C-curve form. For 316L the nasal temperature (fastest sensitisation) is about 650-700°C. TTS Data for 316L (0.025% C) in ASTM A262 Practice E Controlled ageing of 316L tubing (0.025% C, 0.06% N, balance standard) in an isothermal environment at various temperatures followed by ASTM A262 Practice E testing (24-hour boil in copper-copper sulfate-sulfuric acid, then 180° bend) has produced the following onset times for detectable intergranular cracks. Ageing Temperature (℃)Practice A Practice E Practice A Practice E Time to First Detectable IGC Cracks Time to Continuous Grain Boundary Carbides (hours) (hours) Indicated time after which maximum exposure for sensitisation is recommended Avoidance 500 >5,000 (none identified) >10,000 Step 5,000 hours 5253,000-4,000 5,000-7,000 Step 3,000 550 1,500-2,500 3,000-5,000Dual → Step (after 2,500h) 1,500 hours 575 800-1,200 1,500-2,500 Dual 800 hours 600 400-800 800-1,500 Dual → Ditch (after 800h) 400 hours 625200-400 400-800 Ditch 200 h 100-200 650 200-500 675 100 hours Ditch80-150 150-300 Ditch 80 hours 700 50-100 100-200 Ditch 40 hours 50 hours 725 40-80 80-150 750 30-60 60-120 Ditch 30 hours 775 40-80 (onset slows)40 Ditch 80-150 800 80-150 (slower) 150-300 ditch → dual 80 hrs 850 200-400 (partial redissolution) 400-800 Dual → Step 200 hours The Effect of Carbon Content on Location of TTS Curve The time to sensitisation is roughly inversely proportional to the carbon amount. Less carbon means longer safe exposure duration. Carbon Content (wt%) Time to Sensitisation at 650°C (hours) Time to Sensitisation at 700°C (hours) Time to Sensitisation at 600°C (hours) (average) 0.025 120-200 60-100 500-800 (premium) 0.020 200-350 100-150 800-1,200 (very cheap) 0.015 350-600 150-250 1,200-2,000 (speciality) 0.008 >1,000 >500 >3.000 tối đa 316L 0.030 100-150 50-80 400-600 Ý nghĩa thực tế đối với việc sản xuất và bảo trì máy sưởi Đối với máy sưởi có vỏ bọc 316L, các giới hạn về thời gian-nhiệt độ được liệt kê bên dưới là hợp lệ để tránh sự nhạy cảm (thất bại của Thực hành E). Phạm vi nhiệt độ điển hình Quá trình hoặc dịch vụ Mức độ điều kiện Thời gian nhạy cảm tối đa cho phép Rủi ro Hành động đề xuất Một lần Hàn GTAW 1.200-1.400 (cao điểm), 450-850 (làm mát) Giây (làm mát qua 450-850 độ) Không có rủi ro cho tường<3mm Multi-pass welding (thick flanges) Cumulative time in 550-750°C >5-10 minutes total Use 316L, limit passes, cool between passes Stress reduction after welding 400-450°C < 24 h No danger (below sensitisation) Brazing (furnace, 5 minutes) 5 minutes 600-700°CNo risk (not enough time) Brazing (long cycle, >30 min) 600-700°C >30-60 phút Nguy cơ mẫn cảm; sử dụng 347 hoặc 316L với<0.02% C Service temperature excursion 550-650°C >500-1,500 hours Monitor; after 10,000 hours, test Practice E Continuous service 550°C 550°C>2,500-5,000 hours Test coupon at 5,000 hours Continuous service @ 600 deg C 600 deg C >500-1,000 hours Not recommended for >5,000 hours 650°C Continuous service >100-200 giờ 316L không phù hợp trong thời gian dài Xác minh độ nhạy 650 độ Đối với bộ gia nhiệt 316L hoạt động trong thời gian dài ở phạm vi 500-750 độ, áp dụng tiêu chí phê duyệt sau: Kim loại học hiện trường (Bản sao) - Bề mặt vỏ bọc được đánh bóng và ăn mòn có thể được kiểm tra ở 500X để phân tán cacbua bằng cách sử dụng bản sao xenlulo axetat. Chấp nhận: không có cacbua ranh giới hạt liên tục (cấu trúc bậc) Thử nghiệm phá hủy (gia nhiệt mẫu) Cắt một phần, thực hiện theo tiêu chuẩn ASTM A262. Thực hành E. Chấp nhận: không có vết nứt sau khi uốn Kiểm tra độ cứng: Độ nhạy không làm thay đổi đáng kể độ cứng, do đó không hữu ích. 316L Định lượng rủi ro nhạy cảm bằng cách sử dụng đường cong TTSKết luận ASTM A262 Tấn công giữa các hạt có thể phát hiện được đối với vỏ gia nhiệt bằng thép không gỉ 316L Thực hành E cần tiếp xúc trong phạm vi nhạy cảm (500-800 độ) trong 30-60 giờ ở 750 độ đến 1.500-2.500 giờ ở 550 độ. Mũi của đường cong TTS nằm ở góc 650-700 độ, độ nhạy đạt được sau 100-200 giờ. Vỏ bọc lò sưởi thành mỏng không có nguy cơ bị nhạy cảm trong các chu trình hàn và hàn đồng tiêu chuẩn (vài giây đến vài phút). Tuy nhiên, hoạt động lâu dài ở nhiệt độ 550-650 độ trong hàng nghìn giờ hoặc lặp lại các chu kỳ nhiệt trong thời gian dài có thể gây nhạy cảm với 316L. Các kỹ sư chỉ định vỏ bọc 316L để sử dụng liên tục ở nhiệt độ trên 500 độ nên tính toán thời gian tích lũy trong phạm vi 550-650 độ và so sánh với các giới hạn của TTS. Để có tuổi thọ vượt quá 2000-5000 giờ ở 550-600 độ, nên nâng cấp lên 347 (ổn định niobium) hoặc thử nghiệm Thực hành E định kỳ đối với máy sưởi trong các mẫu. Khung được đưa ra ở đây liên quan đến thời gian, nhiệt độ và thời điểm bắt đầu nhạy cảm trong ASTM A262 Practice E, cho phép người mua dự đoán và tránh sự ăn mòn giữa các hạt trong vỏ bọc lò sưởi 316L tiếp xúc với nhiệt độ cao.