Khi Ống gia nhiệt bằng titan cấp 12 được uốn cong theo bán kính 3D và sau đó ứng suất-Giảm ở 540 độ, Khả năng phục hồi sức căng dư ở bán kính bên ngoài thay đổi khả năng rỗ của nó trong 5% NaCl ở 90 độ như thế nào?

Titan cấp 12 (Ti-0,3Mo-0,8Ni) được sử dụng cho các ống gia nhiệt trong các tình huống chứa clorua do khả năng chống rỗ vượt trội của nó. Khi ống bị uốn cong đến bán kính chặt gấp 3 lần đường kính ống (3D), biến dạng kéo dẻo 10 – 15% xảy ra ở bán kính ngoài. Quá trình gia công nguội này dẫn đến ứng suất kéo dư, mật độ lệch vị trí tăng lên và có thể dẫn đến sự định hướng của các hạt pha alpha. Điện thế rỗ là thế năng điện hóa tại đó các hố ổn định được bắt đầu. Khả năng rỗ giảm khi gia công nguội tăng lên. Ủ giảm ứng suất trong 30 phút ở nhiệt độ 540 độ sẽ phục hồi một số biến dạng, giảm ứng suất dư và cho phép kết tinh lại một số. Việc giảm ứng suất-của ống uốn cong làm giảm khả năng rỗ chỉ từ 50-100 mV so với điều kiện không bị uốn cong, thay vì giảm 150-250 mV đối với ống uốn cong mà không giảm ứng suất.

Cơ chế phục hồi biến dạng dư và phục hồi khả năng rỗ

Biến dạng dẻo do uốn cong làm cho các sai lệch phát triển và chồng lên nhau ở các ranh giới hạt tạo ra-các điểm năng lượng cao, là vị trí lý tưởng cho quá trình hình thành hố. Ứng suất dư kéo ở bán kính bên ngoài càng làm mất ổn định lớp thụ động. Quá trình ủ giảm căng thẳng-ở nhiệt độ 540 độ cho phép tăng và hủy diệt trật khớp, giảm mật độ trật khớp xuống 60-80%. Quy trình này cũng làm giảm ứng suất kéo dư từ 150–250 MPa xuống 30–60 MPa. Trong quá trình ủ, molypden và niken ở Lớp 12 phân phối lại để làm giàu bề mặt và cải thiện độ ổn định của màng thụ động. Lớp màng thụ động trở nên đồng nhất hơn, số lượng vị trí hoạt động để bắt đầu vết rỗ giảm đi và khả năng tạo vết rỗ được phục hồi.

Tiềm năng rỗ định lượng so với uốn cong và giảm căng thẳng

Khả năng rỗ của ống titan cấp 12 trong các thử nghiệm có kiểm soát trong 5% NaCl ở 90 độ đã được thiết lập cho nhiều tình huống khác nhau. Đối với ống ủ không uốn cong (đường cơ sở), khả năng tạo vết rỗ là từ +0.45 đến +0.60 V so với Ag/AgCl, không thấy vết rỗ sau 1.000 giờ. Đối với một ống được uốn cong theo bán kính 3D ở điều kiện{11}}uốn cong và không giảm ứng suất, khả năng tạo vết rỗ giảm xuống +0.20 đến +0.35 V và vết rỗ bắt đầu sau 100–300 giờ, với độ sâu hố là 0,1–0,3 mm sau 500 giờ. Đối với ống được uốn cong theo bán kính 3D và ứng suất-giảm ở 540 độ trong 30 phút, khả năng tạo vết rỗ sẽ phục hồi từ +0.35 đến +0.50 V, hiện tượng rỗ xảy ra sau 500–1.500 giờ và độ sâu của hố là 0,05–0,15 mm sau 500 giờ. Đối với ống uốn cong bán kính 5D (uốn cong nhẹ nhàng hơn) có khả năng giảm ứng suất, khả năng rỗ là từ +0.40 đến +0.55 V, rất gần với đường cơ sở không bị uốn cong. Ống được uốn cong theo bán kính 3D và giảm ứng suất ở góc 480 độ (không đủ nóng). Đã quan sát thấy sự phục hồi một phần với khả năng bị rỗ từ +0.25 đến +0.40 V.

Ảnh hưởng của bán kính uốn cong và nhiệt độ giảm ứng suất-đến khả năng rỗ

Sự phục hồi của điện thế rỗ được chứng minh là phụ thuộc vào cả bán kính uốn cong và nhiệt độ khử ứng suất. Độ lõm tiềm năng rỗ do uốn cong 3D dưới dạng uốn cong là 150-250 mV dưới giá trị không bị uốn cong. Giảm căng thẳng ở 480 độ sẽ phục hồi 30–50 mV, để lại mức giảm 120–200 mV. Giảm căng thẳng ở 540 độ phục hồi 100 đến 150 mV, để lại mức giảm từ 50 đến 100 mV. Việc giảm ứng suất ở 600 độ sẽ phục hồi 150–200 mV nhưng để lại mức giảm 20–50 mV, tuy nhiên quá trình này có thể dẫn đến việc tạo ra trường hợp alpha nếu không được thực hiện trong môi trường trơ. Trong trường hợp uốn cong 5D, độ lõm khi uốn cong chỉ là 50-100 mV và khả năng giảm ứng suất ở góc 540 độ sẽ phục hồi hoàn toàn mức độ không uốn cong. Đối với uốn cong 2D (chặt hơn 3D), độ lõm khi uốn là 200-350 mV. Ngay cả khi giảm căng thẳng ở mức 540 độ, chỉ phục hồi được 80-120 mV, để lại một vết lõm lớn.

Hướng dẫn lựa chọn dịch vụ clorua nóng lớp 12 Bán kính uốn cong và giảm căng thẳng

Các khuyến nghị về uốn ống gia nhiệt titan Cấp 12 để sử dụng trong NaCl 5% ở 90 độ được trình bày trong bảng sau, dưới dạng hàm của bán kính uốn cong, xử lý giảm ứng suất và khả năng chống rỗ mong muốn.

Bán kính uốn cong (R/D) As-Khả năng tạo vết rỗ bị uốn cong (V so với Ag/AgCl) Nhiệt độ giảm ứng suất (độ ) Sau{2}}Khả năng tạo vết lõm giảm (V so với Ag/AgCl)Ứng dụng được đề xuất
5D +0.30 đến +0.45 540 độ +0.45 đến +0.60 Dịch vụ có độ tin cậy cao
5D +0.30 đến +0.45 Không có +0.30 đến +0.45 Dịch vụ vừa phải
3D +0.20 đến +0.35 540 độ +0.35 đến +0.50 Phù hợp khi kiểm tra 3D +0.20 đến +0.35 Không có +0.20 đến +0.35 Không khuyến nghị đối với clorua nóng 2D +0.05 đến +0.20 540 độ +0.15 đến +0.30 Tránh nếu có thể 2D +0.05 đến +0.20 600 độ (argon) +0.25 đến +0.40 cận biên với kỹ thuật điều trị giảm căng thẳng lớp 7

Khả năng bị rỗ và khả năng phục hồi giải phóng ứng suất phụ thuộc vào cấp độ titan. Lớp 7 có điện thế rỗ cơ bản cao hơn 100 – 200 mV so với Lớp 12, do đó, ngay cả ống Lớp 7 uốn cong 3D cũng có thể phù hợp với nhiều ứng dụng (+ 0.30 đến + 0.45 V). Độ dày thành không ảnh hưởng đến khả năng rỗ nhưng ảnh hưởng đến thời gian lan truyền hố; 95% bức tường 2,0 mm vẫn có độ sâu hố 0,1 mm. Môi trường rất quan trọng để giảm căng thẳng. Ủ trong không khí ở nhiệt độ 540 độ tạo ra một oxit mỏng, không làm giảm khả năng chống rỗ nhưng ưu tiên ủ trong argon hoặc chân không. Tốc độ làm nguội sau khi giảm ứng suất không có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng bị rỗ.

Phát triển một đặc điểm kỹ thuật có hiểu biết

Chỉ định ủ giảm ứng suất-ở 540 độ trong 30 phút trong môi trường argon sau khi uốn, đối với ống gia nhiệt titan cấp 12 yêu cầu uốn cong 3D để sử dụng trong NaCl 5% ở 90 độ . Thực hiện kiểm tra phân cực theo chu kỳ trên một mẫu ống bị uốn cong và giảm ứng suất để xác nhận khả năng rỗ; điện thế rỗ phải nằm trong khoảng 100mV so với giá trị đường cơ sở không uốn cong từ +0.45 đến +0.60V. Đối với những chỗ uốn cong chặt hơn 3D, hãy sử dụng titan Loại 7 hoặc tăng bán kính uốn cong lên 5D. Nếu không thể giảm bớt ứng suất, hãy chấp nhận giảm tuổi thọ sử dụng và kiểm tra khu vực uốn cong định kỳ xem có bị rỗ không. Cần theo dõi điện thế mạch hở-của máy sưởi trong khi vận hành, với điện thế dưới +0.20 V so với Ag/AgCl làm tăng nguy cơ rỗ. Ứng suất của kỹ sư{21}}giảm ở 540 độ sau khi uốn để đưa khả năng rỗ của titan Lớp 12 trở về trong khoảng 50–100 mV ở điều kiện không uốn cong, do đó titan có thể hoạt động đáng tin cậy trong môi trường clorua nóng.