Hej tamo! Kao dobavljač UNS S31254, dobio sam puno pitanja o zaostalom stresu u ovom super-duper leguru nakon obrade. Dakle, mislio sam da ću sjesti i napisati ovaj blog da bih podijelio ono što znam.
Prvo, razgovarajmo o onome što je S31254. To je super austenitni nehrđajući čelik sa visokim lelurskim sadržajem, što mu daje odličnu otpornost na koroziju, posebno u okruženju bogate kloridom. Koristi se u gomilu industrija, poput hemijske obrade, desalinacije i naftarnog ulja i plina. Ali kao i bilo koji metal, kada prođe kroz obradu, može završiti sa zaostalim stresom.
Šta je preostali stres?
Preostali stres u osnovi je stres koji je ostavljen u materijalu nakon što je obrađen. Kada govorimo o UNS S31254, obrada može sadržavati stvari poput obrade, zavarivanja ili toplotnog tretmana. Tokom ovih procesa materijal doživljava različite snage i temperaturne promjene.
Recimo da obrađujemo UNS S31254. Alat za rezanje vrši pritisak na materijal, a to može prouzrokovati deformaciju na površini. Materijal u blizini površine želi proširiti ili ugovarati na određeni način, ali osnovni materijal to ograničava. To stvara unutrašnje sile unutar materijala, a ove sile su ono što nazivamo zaostalim stresom.
Slično tome, kada zavarimo UNS S31254, toplina iz postupka zavarivanja uzrokuje da se metal proširi. Dok se hladi, to se bavi ugovorima. Ali hlađenje nije ujednačeno preko zavarenog područja i okolni osnovni metal. Ovo neujednačeno hlađenje dovodi do razlike u količini kontrakcije, a opet se formira preostali stres.
Vrste preostalog stresa u UNS S31254
Postoje dvije glavne vrste preostalog stresa: zatezna i kompresivna.
Zatezni preostali stres je kao kad se povlačite gumenim trakom. Proteže materijal i može ga učiniti sklonima pucanju i korozijom. UNS S31254, zatezni preostali stres može biti pravi bol u vratu. Na primjer, u zavarenom spoju, vanjska površina perlice zavarivanje može imati zatezni preostali stres. To može povećati rizik od pucanja korozije stresa, što je glavna zabrinutost u aplikacijama u kojima je legura izložena korozivnim okruženjima.
Sa druge strane, prestali stres, s druge strane, poput stiskanja spužve. Gurne materijal zajedno. Kompresivni stres zapravo može biti koristan u nekim slučajevima. Može pomoći u suprotnosti sa vanjskim zateznim silama i poboljšati život umor materijala. Na primjer, ako možemo uvesti preostali stres kompresivnog pritiska na površini obrađene komponente S31254, može učiniti komponentu otpornijim na pucanje pod cikličkim opterećenjem.
Kako otkriti preostali stres u UNS S31254
Postoji nekoliko metoda za otkrivanje preostalog stresa u UNS S31254. Jedna uobičajena metoda je metoda bušenja rupa. U ovoj metodi se izmenjuje mala rupa, a mjeri se opuštanje stresa oko rupe. Promjena stresa se zatim koristi za izračunavanje originalnog preostalog stresa.
Druga metoda je rendgenska difrakcija. Ova metoda koristi rendgenske zrake za analizu kristalne strukture materijala. Kada postoji preostali stres, uzrokuje promjenu u razmaku kristala rešetke. Mjerom ovih promjena možemo odrediti veličinu i smjer zaostalog stresa.
Zašto trebamo ublažiti preostali stres u UNS S31254?
Kao što sam ranije spomenuo, preostali stres može imati neke negativne efekte na UNS S31254. Zatezni preostali stres može dovesti do stresnog pucanja korozije, što može ozbiljno ugroziti integritet komponente. Može umanjiti i život umor materijala, što znači da komponenta neće uspjeti prije ponovljenog učitavanja.
U industrijama u kojima su sigurnost i pouzdanost ključni, poput nafte i plinske industrije, svaki neuspjeh uns S31254 komponentu može imati katastrofalne posljedice. Dakle, ublažavanje preostalog stresa ključan je za osiguranje dugoročnih performansi i sigurnost komponenti napravljenih od ove legure.
Kako ublažiti preostali stres u UNS S31254
Toplotni tretman
Jedan od najčešćih načina za ublažavanje preostalog stresa u UNS S31254 je kroz toplotnu obradu. To uključuje grijanje materijala na određenu temperaturu, a zatim ga drži na toj temperaturi određeno vrijeme prije nego što ga polako hladi.
Za UNS S31254, tipičan toplotni tretman koji se oslobađa stresa može uključivati grijanje materijala na oko 550 - 650 ° C (1022 - 1202 ° F) i zadržavanje ga na nekoliko sati. Visoka temperatura omogućava atomima u materijalu da se slobodnije kreću i to pomaže ublažavanju unutrašnjeg stresa. Sporo hlađenje važno je spriječiti formiranje novog preostalog stresa tokom procesa hlađenja.
Mehaničke metode
Mehaničke metode se mogu koristiti i za ublažavanje preostalog stresa. Jedna takva metoda je pucanje. U pitanju snimka, male sferne čestice pucaju na veliku brzinu na površini komponente UNS S31254. Utjecaj čestica uzrokuje plastičnu deformaciju na površini, koja uvodi pritisak za rezidualni stres. Ovaj kompresivni stres može suzbiti postojeći zatezni preostali stres i poboljšati otpornost na umor materijala.
Druga mehanička metoda je vibracijsko olakšanje stresa. U ovoj metodi komponenta je podvrgnuta kontroliranim vibracijama. Vibracije uzrokuju da se materijal podvrgne malim elastičnim i plastičnim deformacijama, što pomaže preraspodjelu preostalog stresa i smanjiti njegovu veličinu.
Usporedba sa ostalim nehrđajućim čelicima
Uvijek je zanimljivo usporediti UNS S31254 sa ostalim nehrđajućim čelicima kada je u pitanju preostali stres. Na primjer,Nehrđajući čelik 316H / UNS 31609 / 1.4919je uobičajen austenitni nehrđajući čelik. Ima sadržaj niže legure u odnosu na UNS S31254, što znači da bi to moglo biti manje otporno na koroziju, ali također može imati različite karakteristike zaostalih stresa. Parametri za obradu i obradu topline za ublažavanje preostalih stresa u 316H mogu se razlikovati od onih za S31254.
Nehrđajući čelik 321 / UNS S32100 / 1.4541Sadrži titanijum koji pomaže u stabilizaciji čelika od padavina od karbida tokom zavarivanja. To može uticati na formiranje i ublažavanje preostalog stresa u zavarenim spojevima u odnosu na S31254 u UNS-u.
Nehrđajući čelik 317 / UNS S31700 / 1.4449Ima viši sadržaj molibdena od 316H, što mu daje bolji otpor korozije. Ali opet, ponašanje obrade i preostalog stresa mogu se razlikovati od UNS S31254.
Zaključak
Preostali stres u UNS S31254 nakon obrade je prava stvar, a može imati značajan utjecaj na performanse i izdržljivost komponenti napravljenih od ove legure. Ali dobra vijest je da postoje načini za otkrivanje i ublažavanje ovog stresa. Bilo da se radi o toplinskoj obradi, mehaničkim metodama ili kombinacijom oboje, možemo poduzeti korake kako bismo osigurali da su komponente UNS S31254 koje isporučujemo u najboljem mogućem stanju.
Ako ste na tržištu za kvalitetan UNS S31254 ili imate bilo kakvih pitanja o zaostalom stresu ili kako obraditi ovu leguru, ne ustručavajte se da se obratite. Ovdje smo da vam pomognemo da izvučete najviše iz ovog nevjerojatnog materijala. Razgovarajmo i vidimo kako možemo raditi zajedno kako bismo ispunili vaše specifične potrebe.
Reference
- ASM priručnik za glas 4: toplotna obrada
- Metals Priručnik za stolni izdanje, 3. izdanje
- Istraživački radovi o zaostalom stresu od nehrđajućih čelika iz različitih akademskih časopisa.
