Термична обработка на стомана
МЕТОД ЗА ЛАЗЕРНО РЕЗАНЕ НА ТРЪБНИ БИЛЕТА ОТ СТЪКЛО от предимно аустенитен клас, включващ аустенизация и стабилизиращо отгряване, характеризиращ се с това, че за повишаване на устойчивостта на корозия стоманата се охлажда от температурата на стабилизиращото отгряване във вода и след това се извършва стареене при 600 - 700 o С за 1 - 2 часа.
Изобретението се отнася до областта на термичната обработка, главно до методи за термична обработка на устойчива на корозия аустенитна хром-никел стабилизирана стомана и може да се използва в металургичната промишленост, петрола и химическото инженерство за повишаване на корозионната устойчивост на оборудването, направено от това стомана, работеща в корозивна среда. Целта на изобретението е да подобри устойчивостта на корозия на аустенитна хром-никел стабилизирана стомана в силно окисляващи среди. Закаляването на стоманата след стабилизиране на отгряването предотвратява образуването на титанови карбиди по време на охлаждане и намалява броя на ефективните катоди, а стареенето насърчава образуването на хром карбиди, катодният процес върху който се инхибира в сравнение с този на титановите карбиди. Тези фактори намаляват скоростта на катодния процес при излагане на силно окисляващи среди и повишават корозионната устойчивост на стоманата. Долната граница на температурата на стареене (600 ° C) се дължи на факта, че при по-ниска температура не се постига повишаване на корозионната устойчивост на стоманата поради рязко забавяне на дифузията на въглеродни и карбидообразуващи елементи. При температура на стареене над горната стойност от предложената граница (700 ° C), не се постига положителен ефект поради преобладаващото образуване на титанови карбиди. Ниската граница на времето на задържане от 1 h се дължи на факта, че с по-кратко време на задържане, увеличаването на устойчивостта на корозия не е напълно осигурено поради ниската скорост на процеса на утаяване на хром карбид и времето на задържане повече от 2 часа не дава допълнителен ефект поради пълното завършване на този процес. Скоростта на охлаждане след стареене не влияе на устойчивостта на корозия на стоманите, тъй като структурните трансформации практически са завършени по време на стареенето. PRI ме r. В предприятието в лабораторни условия бяха проведени термична обработка и изпитване на корозия на проби от дълги продукти (диаметър 100 mm) от устойчива на корозия аустенитна хромик-никелова стабилизирана стомана клас 12X18H10T в съответствие с ГОСТ 5632-61. Състав на стоманата: 0,09% въглерод, 17,64% хром, 9,82% никел, 0,49% титан, 0,62% силиций, 1,82% манган, останалото желязо. Пробите с размери 20x40x3 mm се изрязват от напречното сечение на валцуваните продукти и топлинната обработка се извършва в 60 режима, посочени в таблицата. За всеки режим бяха обработени 3 проби. Аустенизацията на 3 проби съгласно режима на прототипа се извършва в муфелна пещ MP-2u, загрята до температура 1070 ° C в продължение на 20 минути, пробите се охлаждат с пещ до 870 ° C и при това се извършва стабилизиращо отгряване температура за 3 h, след това те бяха охладени с пещ със скорост от 90 ° C/h до 360 ° C, след което пробите бяха извадени от пещта и охладени на въздух до 20 ° C. Аустенизация на 15 проби според предложения метод беше извършен при 1050 ° C в продължение на 20 минути, след което пробите бяха загасени във вода (съдове от 10 литра, температура на водата 20 ° C). Стабилизиращото отгряване се извършва при 850 ° С в продължение на 3 часа, след което пробите се охлаждат във вода. Отлежаването на 15 проби след стабилизиращо отгряване се извършва при температури от 550, 600, 650, 700 и 750 ° С, съответно за 0,5, 1, 1,5, 2 и 2,5 часа. За всеки режим на стареене бяха обработени 3 проби. След стареене се извършва охлаждане във въздуха. Образците, обработени съгласно заявения режим и режима на прототипа, бяха механично дескалирани върху абразивна хартия и полирани до Rz 20 съгласно GOST 2789-73. След това пробите бяха измерени, измити, обезмаслени, изсушени във фурна при 20 ° С в продължение на 1 час и претеглени на аналитична везна с грешка не повече от 0,1 mg. След това пробите се поставят в стъклени колби с вместимост 1 L върху порцеланови мъниста, във всяка колба се изсипват 600 ml 65% азотна киселина OS4-11-3 съгласно GOST 11125-73 и се изпитват при температура на кипене с рефлуксни кондензатори за 5 цикъла с продължителност 48 часа всеки (метод Du GOST 6032-75). Във всяка колба бяха тествани 3 проби, подложени на топлинна обработка съгласно един от горните режими. В края на всеки цикъл пробите се измиват, претеглят и скоростта на корозия се изчислява от загубата на тегло по формулата: K g/(m 2 h), където m1 и m2 са началните и крайните стойности на пробата тегло в един тестов цикъл, g; S е повърхността на пробата, m 2. време на цикъл, ч. Резултатите от изпитването за максимални стойности на скоростта на корозия са представени в таблицата. От данните, показани в таблицата, се вижда, че стоманата, обработена термично съгласно режима на прототипа (експеримент № 1), има намалена корозионна устойчивост. Скоростта на корозия при кипене на 65% азотна киселина е 6,33 g/(m 2 h). Закаляването след стабилизиране на отгряването и стареенето при температура и време, по-ниски от долните граници на предложените интервали, практически не увеличава корозионната устойчивост на стоманата (експеримент № 2). Скоростта на корозия на стоманата след термична обработка в този режим е 5,71 g/(m 2 h). Термичната обработка, включително стареене в предложените интервали от температура и време, над 2,5 пъти увеличава корозионната устойчивост на стоманата в азотна киселина (експеримент № 3, 4, 5). Най-ниската скорост на корозия е получена при температура на стареене от 650 ° C в продължение на 1,5 часа и е 2,32 g/(m 2 h). Стареене при температура и време, големи горни стойности на предложените интервали (експеримент № 6) намаляват скоростта на корозия в сравнение с прототипа с приблизително 20%. Използването на предложения метод за термична обработка на устойчиви на корозия аустенитната хром-никел стабилизирана стомана осигурява, в сравнение с прототипа, следните предимства: корозионната устойчивост на стоманата в силно окисляващи среди се увеличава приблизително 2,5 пъти; отказите на оборудването поради корозия през установените периоди на основен ремонт са изключени; периодът на основен ремонт на оборудването се увеличава.