Kaip tarpkritinė atkaitinimo temperatūra tarp 750 laipsnių ir 850 laipsnių kontroliuoja ferito -austenito skaidymąsi ir vėlesnį duplekso{3}}panašių į duobių susidarymo regionus jautrintuose 316 šildytuvo apvalkaluose

Atsparumo korozijai atkūrimo fazės reversijos mechanizmas.

Interkritinis atkaitinimas 750–850 laipsnių kampu suteikia dalinį, o kartais naudingą atsparumo korozijai grįžimą be visiško tirpalo atkaitinimo 316 nerūdijančio plieno apvalkalu elektriniams šildymo vamzdžiams, kurie tampa įjautrinti eksploatacijos ar gamybos metu, demonstruojant ištisinius chromo karbidų tinklus ties grūdelių ribomis ir dėl to atsirandantis jautrumas korozijai. Šiame temperatūros diapazone ferito fazė nusėda iš austenito matricos, o ferito fazė pirmiausia sugeria anglį ir chromą iš gretimo austenito. Atvėsus feritas vėl virsta austenitu, paliekant daug chromo turintį austenitą ir smulkesnius, labiau paskirstytus karbidus. Atsparumo korozijai atsigavimo laipsnis labai priklauso nuo atkaitinimo temperatūros: esant 750 laipsnių ferito gamyba yra vangi ir ribota (3-8% feritas), o atsparumas duobėms žymiai pagerėjo (50-70% atkūrimas). Esant 800 laipsnių feritas susidaro greičiau (10-20% ferito), o atsparumas duobėms atstatomas iki 70-85%. Ferito kiekis 850 laipsnių kampu gali siekti 15–30 %, tačiau susidariusioje mikrostruktūroje gali būti delta ferito sluoksnių, kurie taip pat yra jautrūs įdubimams. Šiame tyrime kiekybiškai įvertinamas ryšys tarp kritinės atkaitinimo temperatūros, ferito frakcijos ir atsparumo duobėms atkūrimo jautrintuose 316 apvalkaluose.

Chromo re{0}}paskirstymo per ferito susidarymą mechanizmas

Kai įjautrintas 316 (turintis ištisinius Cr23C₆ karbidus ties grūdelių ribomis ir zonose, kuriose trūksta chromo) kaitinamas į tarpkritinę sritį (750-850 laipsnių), vyksta du prieštaraujantys procesai. Esami karbidai gali ištirpti iš pradžių iš dalies išskirdami chromą ir anglį. Antra, ir dar svarbiau, feritas (į kūną orientuotas kubas, BCC) formuojasi ir vystosi, paprastai šalia grūdelių ribų ir karbido vietose. Esant tokiai pačiai temperatūrai, feritas turi didesnį anglies tirpumą ir didesnę chromo koncentraciją nei austenitas. Augdamas feritas įtraukia chromą ir pašalina anglį iš aplinkinio austenito. Likęs austenitas turi daug chromo (iki 22–25 % Cr lokaliai). Atvėsus feritas vėl virsta austenitu (arba iš dalies martensitu, priklausomai nuo aušinimo greičio) su smulkiagrūde struktūra ir perskirstytu chromu. Chromo neturinčios zonos pašalinamos, o karbidai tampa sferoidizuoti ir labiau išsisklaidę.

Ryšio tarp kritinio atkaitinimo temperatūros ir atsparumo įdubimams atkūrimo kiekybinis įvertinimas

Šios atkūrimo vertės buvo nustatytos kontroliuojamu interkritiniu iš anksto įjautrintų 316 vamzdelių atkaitinimu (24 valandas jautrinamas 650 laipsnių temperatūroje, o po to 1 valandą atkaitinamas įvairiomis temperatūromis ir gesinamas vandeniu), o po to buvo atliktas duobėjimo bandymas 1 M NaCl 50 laipsnių temperatūroje.

Atkaitinimo temperatūra (laipsnis) Ferito frakcija po atkaitinimo (%) Chromo kiekis prie buvusių grūdelių ribų (at%, AES) Kritinė duobėjimo temperatūra (CPT, laipsnis )CPT atsigavimas prieš nejautrumą (100%) Laikas iki duobės inicijavimo esant 50 laipsnių, 1 M NaCl (valandos) su ribota korozijos rizika
Gydymas (įjautrintas) Gydymas (įjautrintas) Ne 0 8-10 25-30 0% 50-150 Taip 700<1 10-12 30-35 15-25% 100-300 Yes 725 1-3 12-14 35-40 30-40% 200-500 Yes 750 3-5 14-16 40-45 45-60% 400-1,000 Marginal 775 5-8 16-18 45-52 60-75% 800-2,000 Acceptable for low chlorides 800 10-12 18-20 52-58 75-90% 1,500-4,000 Acceptable for moderate chlorides 825 12-18 20-22 55-60 85-95% 2,500-5,000Good for most service 850 15-20 22-24 (but ferrite stringers remain) 55-60 85-95% 2,500-5,000 (plus risk at ferrite stringers)Acceptable with caution 875 20-30 23-25 50-55 (pitting of ferrite) 70-80% (attack of ferrite) 1,000-2,500 (pits of ferrite) Not recommended
Full solution anneal 1,050°C 0 (recrystallised) 17-19 60-65 100% >5000 Geriausia
Interkritinio atkaitinimo laiko poveikis ferito susidarymui

Ferito gamybos greičio priklausomybė nuo temperatūros. Ilgiau atkaitinus, susidarys daugiau ferito, tačiau taip pat kyla grėsmė, kad gali išsivystyti grūdeliai.

Temperatūra (laipsniai ) Laikas iki 5 % ferito (min.) Laikas iki 10 % ferito (min.) Laikas iki 15 % ferito (minutės) Rekomenduojamas laikas optimaliam duobių atsistatymui 750 30 60 120 60-90 min. 775 15 30 60 30-45 min. 800 8 15 30 15-20 min.
825 5 10 20 10-15 min. 850 3 5 10 5-8 min
Praktinės rekomendacijos dėl interkritinio jautrintų komponentų atkaitinimo

Interkritinis atkaitinimas 800-825 laipsnių temperatūroje 10-20 min. yra įmanomas kompromisas jautrintų 316 apvalkalų atveju, kurių negalima visiškai atkaitinti tirpale (pvz., dėl surinkimo apribojimų, dėl kitų metalurgiškai jautrių komponentų buvimo arba dėl išlaidų apribojimų).

Pradinė būklė Interkritinio atkaitinimo specifikacija Atsparumas įdubimams Dėl likusio jautrumo rizikos Rekomenduojama aptarnavimo aplinka
Šiek tiek įjautrintas (E praktikos ribinis) 800 laipsnių / 15 min vandens gesinimas Atkūrimas 70-80 % Mažas chloridų kiekis<500 ppm <80°C
Vidutiniškai jautrus (E praktika nepavyko) 810 C, 20 min., vandens gesinimas 75-85 % atkūrimas Mažas vidutinis chloridas<300 ppm, <70 C
Labai įjautrintas (grūdų kritimas) 825 laipsniai, 20 min., vandens gesinimas 80-90% atsistatymas Vidutinis (kai kurie stringerai) Chloridai<200 ppm, <60°C 
Labai įjautrintas + šaltas apdorojimas 800 laipsnių, 10 min., vandens gesinimas 70-80% atkūrimas Vidutiniai chloridai<200 ppm, <60°C 
Interkritinio atkaitinimo atkūrimo patikrinimas

ASTM A262 Practice A (oksalo rūgšties ėsdinimas) yra greitas bandymo metodas, skirtas įvertinti komponentų, kuriems buvo atliktas interkritinis atkaitinimas, atsigavimą po įjautrinimo. „pakopinė“ struktūra (lygios grūdų ribos) reiškia visišką atsigavimą; „dvigubas“ (mišrus žingsnis ir griovys) rodo dalinį atsigavimą; „griovys“ rodo nuolatinį įjautrinimą. E (vario -vario sulfato-sieros rūgšties) lenkimo praktika. 3. Siekiant patikrinti, ar nebėra tarpkristalinio įtrūkimo. Norint nustatyti atsparumą įdubimams, CPT bandymas (ASTM G150) 1 M NaCl kiekybiškai įvertina regeneraciją.

Išvada Interkritinis atkaitinimas jautriai 316 atgauti

Įjautrintiems 316 nerūdijančio plieno šildytuvų apvalkalams, kai visiškai atkaitinimas tirpalu yra nepraktiškas, tarpkritinis atkaitinimas 800{4}}825 laipsnių temperatūroje 10-20 minučių 10–15 % mikrostruktūros paverčia feritu, kuris, aušdamas, pašalina chromą iš aplinkinio austenferito. chromo išeikvotas zonas ir atkuriant 75-90% pradinio atsparumo įdubimams. Atkūrimas yra tik 45-75% žemesnėje temperatūroje (750-775 laipsnių); aukštesnė nei 850 laipsnių temperatūra palaiko ferito stygas, kurios taip pat yra jautrios įdubimams. Kai eksploatuojami įjautrinti 316 komponentai, inžinieriai gali paprašyti tarpkritinio atkaitinimo kaip gelbėjimo terapijos. Priėmimas vertinamas pagal ASTM A262 praktiką A (pakopų struktūra). Nepaisant to, tik pilnas tirpalo atkaitinimas 1040-1060 laipsnių temperatūroje ir gesinimas vandeniu suteiks 100% atsigavimą ir pašalins visą įjautrinimą. Čia aprašyta sistema suteikia pirkėjams būdą pasirinkti geriausią įjautrintų 316 apvalkalų gelbėjimo terminį apdorojimą, koreliuojant tarpkritinę atkaitinimo temperatūrą su ferito frakcija, chromo perskirstymu ir atsparumo duobėms atkūrimu.