Mikä on UNS N06625: n kontrolliputken lämpökäsittelyprosessin poikkeaman kvantitatiivinen vaikutus?

1. Riittämätön hehkutuslämpö
Hehkutuslämpötila on N06625 -kiinteän liuoksen käsittelyn ydinparametri, joka määrittää suoraan niobiumin (NB) elementin kiinteän liuoksen asteen ja karbidien jakautumisen tasaisuuden (NBC). Kun hehkutuslämpötila on alle 1050 ℃, niobium -atomien diffuusiokinettinen energia on riittämätön, mikä johtaa liukenemattomien NBC -hiukkasten aggregoitumiseen rajan rajoissa (kuva 1A). Tämä epätasainen jakauma muodostaa paikallisen mikro-galvaanisen vaikutuksen, joka indusoi passivointikalvon suositeltavan tuhoamisen Cl⁻-pitoisessa väliaineessa.

Kvantitatiivinen vaikutusanalyysi:
Kranulaarinen korroosionopeus: Sähkökemiallinen potentiodynaaminen polarisaatiotesti osoittaa, että seoksen välinen rakeiden välinen korroosionherkkyysindeksi hehkutetaan 1050 ℃: n lämpötilassa 3,5% NaCl -liuoksessa 0,82, kun taas seoksen hehkutettu 1020 ℃ nousee 1,21: een (herkkyyskynnyksen 1,0) ja korrosionopeus kasvaa 35.
Niobium-elementtijakauma: Atomi-koetintomografia (APT) osoittaa, että niobiumin pitoisuus rajan rajalla vakautuu 3,8 ± 0,2 painoprosenttia hehkutuksen jälkeen 1050 ℃: lla, kun taas hehkutusvaltion vaihtelualue 1020 ℃ on 2,1-4,9 painoprosenttia ja ja paikallisesta niobium-poor-alueesta tulee cornsion-takaa.
Tekniikan varmennus: Lauhdutinputken alhaisen hehkutuslämpötilan (1030 ℃) johtuen offshore -alustalla, rakeiden välinen korroosiosyvyys saavutti 0,32 mm 18 kuukauden toiminnan jälkeen, ylittäen huomattavasti suunnitellun korroosiomarginaalin (0,15 mm).
Ratkaisu:
Keski-taajuuden induktiolämmitystä yhdistettynä infrapuna lämpötilan mittausjärjestelmään käytetään varmistamaan, että putken ydinlämpötila saavuttaa 1080-1120 ℃ ja eristys-aika lasketaan 1,5 minuutin päässä millimetriä seinämän paksuutta saavuttaakseen niobium-elementtien täydellisen kiinteän liuoksen.

2. Liian hidas jäähdytysnopeus (ilmajäähdytys): Δ -faasin saostuminen ja mekaaninen ominaisuuksien heikkeneminen
Jäähdytysnopeuden hallinta on keskeinen seurantalinkki kiinteän liuoksen käsittelyssä. Kun käytetään hitaita jäähdytysmenetelmiä, kuten ilmajäähdytystä, seos pysyy 700-900 ℃ -alueella pidempään ajan, mikä laukaisee Ni₃nb: n sademäärän (Δ-faasi) (kuva 1B). Ortorombisen rakennevaiheen ja matriisin välinen koherenssisuhde tuhoutuu, mikä johtaa vastustuskyvyn vähentymiseen dislokaatioliikkeelle.

Kvantitatiivinen vaikutusanalyysi:
Kovuus ja sitkeys: Ilmajäähdytteisen seoksen kovuus vähenee 18HB: llä (320HV → 302HV) verrattuna veden sammutukseen, ja charpy-iskunergia vähenee 37% (145J → 91J), ja vastaava murtumatila muuttuu taipuvaisesta murtumisesta kvasi-leikkauksen murtumiseen.
Stressikorroosiohalkeaminen (SCC) riski: Hitaan jäähdytetyn näytteen kriittinen stressin voimakkuuskerroin (K_ISCC) kiehuvassa MGCL₂-liuoksessa on 28,3Mpa√M, joka on 31% pienempi kuin vesijohtotilan (41,2Mpa√M).
Suunnittelukotelo: Ilmajäähdytysprosessin vuoksi ydinvoiman höyrygeneraattorin lämmönsiirtoputkessa havaittiin olevan rakeiden välinen SCC -halkeamat 3 vuoden toiminnan jälkeen, syvyydessä 1/3 seinämän paksuudesta.
Ratkaisu:
Toteuta luokiteltu veden sammutusprosessi: Kun putken aihio on otettu uunista 1080 ℃, se upotetaan välittömästi 25 ℃ kiertävään veteen varmistaakseen, että jäähdytysnopeus on ≥120 ℃/s, välttäen samalla sammutushalkeamia.

3. Ylihämmityskäsittely (＞ 1150 ℃): Vilja karhuttaminen ja hiipimisen voimakkuusvaimennus
Kun hehkutuslämpötila ylittää 1150 ℃, viljan rajan kulkeutumisnopeus paranee merkittävästi, mikä johtaa alkuperäisten hienojyvien (ASTM 8-9 -luokan) epänormaaliin kasvuun ASTM 6-7 -luokkaan (kuva 1C). Tällainen mikrorakenteen karjaaminen vähentää viljarajan vahvistavaa vaikutusta ja kiihdyttää hiipivaurioita korkeassa lämpötilassa ja pitkäaikaisessa kuormassa.

Kvantitatiivinen vaikutusanalyysi:
Hyökkäyssuorituskyky: 1150 ℃: n hehkutetun seoksen vakaan tilan hiipimisnopeus 650 ℃/100MPA-olosuhteissa on 3,2 × 10⁻⁸ S⁻¹, joka on 2 kertaa korkeampi kuin 1120 ℃: n hehkutetun valtion (1,1 × 10⁻⁸ s⁻¹).
Viljarajan vahvistava vaikutus: Elektronien takaosan diffraktio (EBSD) -analyysi osoittaa, että korkean kulman rajojen osuus ylikuumenemisen jälkeen putoaa 68%: sta 52%: iin ja rajan rajojen vahvistamisen osuus vähenee noin 40MPA.
Tekniikan oppitunnit: ylikuumenemisen (1180 ℃) vuoksi korkean lämpötilan reaktorikelan maksimaalinen virumisen muodonmuutos 5 vuoden toiminnan jälkeen oli 1,8%, ylittäen huomattavasti suunnittelurajan (0,5%).
Ratkaisu:
Tyhjiölämpökäsittelyuunia yhdistettynä lämpötilakenttäsimulaatioon käytetään sen varmistamiseksi, että putken aihion aksiaalinen lämpötilaero on vähemmän kuin ± 15 ℃ ja perinteinen pitkäaikainen matalan lämpötilan prosessi korvataan lyhytaikaisella korkealla lämpötilan (1120 ℃/15 minuuttia) eristysvaiheen aikana.

4. Systemaattinen ratkaisu tarkkaan prosessin hallintaan
Prosessien poikkeaman vaikutuksen poistamiseksi N06625 -ohjausputki , "Prosessisuunnitteluprosessin seuranta-organisaation varmennus" -järjestelmä on rakennettava:
Prosessiikkunan optimointi: Kiinteän liuoksen lämpötilan parametrin kirjekuori (kuva 2) määritetään termodynaamisella laskelmalla (Thermo-CALC) varmistaakseen, että niobium-elementin kiinteä liukoisuus on suurempi kuin 98%.
Online -valvontatekniikka: Infrapuna -lämpökuvauslaitetta käytetään putken aihion pintalämpötilan kentän seuraamiseen reaaliajassa, ja ydinlämpötilagradientti ennustetaan yhdistämällä äärellisen elementin malli.
Organisaation kvantitatiivinen arviointi: Kuva -analyysiohjelmistoa käytetään viljan koon, karbidin koon ja jakelun laskemiseen ja korrelaation tietokannan määrittämiseen mikrorakenteen ja korroosionopeuden välillä.