Hé! Az UNS S31254 beszállítójaként sok kérdést kaptam a maradék stresszről ebben a szuper-duper ötvözetben a feldolgozás után. Tehát azt hittem, leülök és megírom ezt a blogot, hogy megosszam azt, amit tudok.
Először beszéljünk arról, hogy mi az UNS S31254. Ez egy szuper austenit rozsdamentes acél, nagy ötvözet tartalmával, amely kiváló korrózióállóságot ad neki, különösen a kloridban gazdag környezetben. Egy csomó iparágban használják, például kémiai feldolgozás, sótalanítás, valamint a tengeri olaj és a gáz. De mint minden fém, amikor a feldolgozáson megy keresztül, a maradék feszültséggel járhat.
Mi a maradék stressz?
A maradék stressz alapvetően az a stressz, amelyet egy anyagban hagytak a feldolgozás után. Amikor az UNS S31254 -ről beszélünk, a feldolgozás magában foglalhatja a megmunkálást, a hegesztést vagy a hőkezelést. Ezen folyamatok során az anyag eltérő erőket és hőmérsékleti változásokat tapasztal.
Tegyük fel, hogy megmunkáljuk az UNS S31254 -et. A vágószerszám nyomást gyakorol az anyagra, és ez deformációt okozhat a felületen. A felszín közelében lévő anyag bizonyos módon bővíteni vagy összehúzódni akar, de a mögöttes anyag korlátozza azt. Ez belső erőket hoz létre az anyagon belül, és ezeket az erőket maradék stressznek hívjuk.
Hasonlóképpen, amikor az UNS S31254 -et hegesztjük, a hegesztési folyamatból származó hő a fém kibővítését okozza. Ahogy lehűl, összehúzódik. De a hűtés nem egységes a hegesztett területen és a környező bázisfémeken. Ez az egyenetlen hűtés a kontrakció mennyiségének különbségeihez vezet, és ismét maradék stressz alakul ki.
A maradék stressz típusai az UNS S31254 -ben
A maradék stressznek két fő típusa van: szakító és nyomó.
A szakító maradék stressz olyan, mint amikor egy gumiszalagot húz. Megnyújtja az anyagot, és hajlamosabbá teheti a repedésre és a korrózióra. Az UNS S31254 -ben a szakító maradék stressz valódi fájdalmat okozhat a nyakban. Például egy hegesztett ízületben a hegesztési gyöngy külső felülete szakítómaradék -stressz lehet. Ez növelheti a stressz -korrózió repedésének kockázatát, ami komoly aggodalomra ad okot az alkalmazásokban, ahol az ötvözet korrozív környezetnek van kitéve.
A kompressziós maradék feszültség viszont olyan, mint egy szivacs megnyomása. Összehúzza az anyagot. A nyomóstressz bizonyos esetekben valójában hasznos lehet. Segíthet a külső húzóerők ellensúlyozásában és az anyag fáradtságának javításában. Például, ha be tudjuk vezetni a kompressziós maradék feszültséget a megmunkált UNS S31254 komponens felületén, akkor az alkatrészt ellenállóbbá teheti a ciklikus betöltés alatti repedéshez.
Hogyan lehet kimutatni a maradék stresszet az UNS S31254 -ben
Van néhány módszer a maradék stressz észlelésére az UNS S31254 -ben. Az egyik általános módszer a lyukfúrási módszer. Ebben a módszerben egy kis lyukat fúrnak az anyagba, és megmérik a lyuk körüli feszültség relaxációját. A stressz változást ezután használják az eredeti maradék feszültség kiszámításához.
Egy másik módszer a röntgendiffrakció. Ez a módszer röntgenfelvételeket használ az anyag kristályszerkezetének elemzésére. Ha fennmaradó feszültség van, akkor a kristályok rács távolságában megváltozik. Ezeknek a változásoknak a mérésével meghatározhatjuk a maradék feszültség nagyságát és irányát.
Miért kell enyhíteni a maradék stresszt az UNS S31254 -ben?
Mint már korábban említettem, a maradék stressznek negatív hatása lehet az UNS S31254 -re. A szakító maradék stressz stresszkorrózió -repedéshez vezethet, ami súlyosan veszélyeztetheti az összetevő integritását. Csökkentheti az anyag fáradtságának élettartamát is, azaz az alkatrész hamarabb meghibásodik az ismételt terhelés alatt.
Azokban az iparágakban, ahol a biztonság és a megbízhatóság kulcsfontosságú, mint például az olaj- és gázipar, az UNS S31254 alkatrészek bármilyen kudarcának katasztrofális következményei lehetnek. Tehát a maradék stressz enyhítése elengedhetetlen az ebből az ötvözetből származó alkatrészek hosszú távú teljesítményének és biztonságának biztosításához.
Hogyan lehet enyhíteni a maradék stresszt az UNS S31254 -ben
Hőkezelés
Az UNS S31254 -ben a maradék stressz enyhítésének egyik leggyakoribb módja a hőkezelés. Ez magában foglalja az anyag egy meghatározott hőmérsékletre történő melegítését, majd egy bizonyos ideig tartó hőmérsékleten tartását, mielőtt lassan lehűti.
Az UNS S31254 esetében egy tipikus stressz -csökkentő hőkezelés magában foglalhatja az anyag kb. 550 - 650 ° C -ra (1022 - 1202 ° F) melegítését, és néhány órán keresztül ott tarthatja. A magas hőmérséklet lehetővé teszi az anyagban lévő atomok szabadabb mozgását, és ez segít enyhíteni a belső feszültséget. A lassú hűtés fontos, hogy megakadályozzák az új maradék stressz kialakulását a hűtési folyamat során.
Mechanikai módszerek
A mechanikai módszerek is használhatók a maradék stressz enyhítésére. Az egyik ilyen módszert lövöldözik. A lövés során kis gömb alakú részecskéket nagy sebességgel lőnek az UNS S31254 komponens felületére. A részecskék hatása plasztikus deformációt okoz a felületen, ami nyomó maradék feszültséget eredményez. Ez a kompressziós feszültség ellensúlyozhatja a meglévő szakítómaradvány -feszültséget, és javíthatja az anyag fáradtságállóságát.
Egy másik mechanikai módszer a vibrációs stressz enyhítése. Ebben a módszerben az összetevőt szabályozott rezgéseknek vetik alá. A rezgések miatt az anyag kis rugalmas és plasztikus deformációkon megy keresztül, ami elősegíti a maradék feszültség újraelosztását és annak nagyságát.
Összehasonlítás más rozsdamentes acélokkal
Mindig érdekes összehasonlítani az UNS S31254 -et más rozsdamentes acélokkal, amikor a maradék stresszről van szó. Például,Rozsdamentes acél 316H / UNS 31609 / 1.4919egy általános austenit rozsdamentes acél. Az UNS S31254 -hez képest alacsonyabb ötvözet tartalma van, ami azt jelenti, hogy kevésbé rezisztens a korrózióval szemben, de eltérő maradék stressz -jellemzői is lehet. A hőkezelési és feldolgozási paraméterek a maradék feszültség enyhítésére 316 órában különbözhetnek az UNS S31254 esetében.
Rozsdamentes acél 321 / uns s32100 / 1.4541Titánot tartalmaz, amely elősegíti az acél stabilizálását a karbid csapadékkal hegesztés során. Ez befolyásolhatja a hegesztett ízületekben a maradék stressz képződését és enyhítését az UNS S31254 -hez képest.
Rozsdamentes acél 317 / uns s31700 / 1.4449nagyobb molibdén -tartalommal rendelkezik, mint a 316 órás, ami jobb korrózióállóságot eredményez. De a feldolgozás és a maradék stressz viselkedése megint eltérhet az UNS S31254 -től.
Következtetés
Az UNS S31254 maradék stressz a feldolgozás után valódi dolog, és jelentős hatással lehet az ebből az ötvözetből készített alkatrészek teljesítményére és tartósságára. De a jó hír az, hogy vannak módok a stressz észlelésére és enyhítésére. Legyen szó hőkezelésről, mechanikai módszerekről vagy mindkettő kombinációjáról, lépéseket tehetünk annak biztosítása érdekében, hogy az általunk szállított UNS S31254 alkatrészek a lehető legjobb állapotban legyenek.
Ha a kiváló minőségű UNS S31254 piacon van, vagy bármilyen kérdése van a maradék stresszről vagy az ötvözet feldolgozásáról, ne habozzon elérni. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk abban, hogy a lehető legtöbbet hozza ki ebből a csodálatos anyagból. Csevegjünk, és nézzük meg, hogyan tudunk együtt dolgozni az Ön egyedi igényeinek kielégítésére.
Referenciák
- ASM kézikönyv 4. kötet: hőkezelés
- Metals Handbook Desk Edition, 3. kiadás
- Kutatási dokumentumok a különféle tudományos folyóiratok rozsdamentes acéljaiban lévő maradék stresszről.
