Kai 12 laipsnio titano šildytuvo vamzdis sulenktas iki 3D spindulio, o tada įtempimas-atleidžiamas 540 laipsnių kampu, kaip likutinės deformacijos atsigavimas išoriniame spindulyje pakeičia jo įdubimo potencialą 5 % NaCl esant 90 laipsnių?

12 laipsnio titanas (Ti-0,3Mo-0,8Ni) naudojamas šildytuvo vamzdeliuose, kuriuose yra chlorido, nes jis atsparus duobėms. Vamzdį sulenkus 3 kartus didesniu už vamzdžio skersmenį (3D), išoriniame spindulyje susidaro 10–15% plastiko tempimo deformacija. Dėl šio šalto darbo atsiranda liekamasis tempimo įtempis, padidėja dislokacijos tankis ir gali pakisti alfa{19}}fazės grūdeliai. Taškinis potencialas yra elektrocheminis potencialas, kuriam esant pradedamos stabilios duobės. Didėjant šaltam darbui, įdubimo potencialas sumažėja. Atkaitinimas nuo streso 30 minučių 540 laipsnių kampu atkuria tam tikrą įtampą, sumažina liekamąjį įtampą ir leidžia šiek tiek perkristalizuotis. Sulenkto vamzdžio įtempių sumažinimas sumažina duobių potencialą tik 50–100 mV, palyginti su nesulenktu vamzdžiu, o ne 150–250 mV, kai sulenktas vamzdis be įtampos mažinimo.

Likutinės deformacijos atkūrimo ir galimo duobių atkūrimo mechanizmas

Dėl plastinės deformacijos lenkiant grūdų ribose auga ir kaupiasi išnirimai, todėl susidaro didelės{0}}energijos dėmės, kurios yra ideali vieta duobėms pradėti. Tempimo liekamasis įtempis išoriniame spinduliu dar labiau destabilizuoja pasyvųjį sluoksnį. Įtempių-atkaitinimas 540 laipsnių kampu įgalina dislokacijos kilimą ir sunaikinimą, sumažindamas dislokacijos tankį 60–80%. Ši procedūra taip pat sumažina liekamąjį tempimo įtempį nuo 150–250 MPa iki 30–60 MPa. Atkaitinimo metu 12 klasės molibdenas ir nikelis persiskirsto, kad praturtintų paviršių ir pagerintų pasyviosios plėvelės stabilumą. Pasyvioji plėvelė tampa vienodesnė, sumažėja aktyvių duobės inicijavimo vietų skaičius ir atkuriamas duobių atsiradimo potencialas.

Kiekybinis įdubimų potencialas, palyginti su lenkimu ir streso mažinimu

Įvairiose situacijose buvo nustatyti 12 laipsnio titano vamzdžių įdubimo potencialai kontroliuojamais bandymais 5% NaCl 90 laipsnių kampu. Nesulenkto, atkaitinto vamzdžio (bazinio lygio) įdubimo potencialas yra nuo +0.45 iki +0.60 V, palyginti su Ag/AgCl, po 1000 valandų įdubimų nematyti. Vamzdžiui, sulenktam iki 3D spindulio, kai yra -sulenktas ir nėra įtempių mažinimo, duobėjimo potencialas sumažėja iki +0.20 iki +0.35 V, o duobė prasideda po 100–300 valandų, o duobės gylis – 0,1–0,3 mm po 500 valandų. Vamzdžiui, išlenktam iki 3D spindulio ir įtempimo -atsijungus 540 laipsnių kampu 30 min., įdubimo potencialas atsistato iki +0.35 iki +0.50 V, duobėjimas atsiranda po 500–1500 val., o duobės gylis yra 0,05–0,15 mm po 500 val. 5D spindulio sulenkto vamzdžio (švelnesnio lenkimo) su įtempių mažinimu duobių potencialas yra nuo +0.40 iki +0.55 V, labai arti nesulenktos bazinės linijos. Vamzdis buvo sulenktas iki 3D spindulio ir įtempis sumažintas 480 laipsnių kampu (nepakankamai karštas). Pastebėtas dalinis atsigavimas, kai duobės potencialas buvo nuo +0.25 iki +0.40 V.

Lenkimo spindulio ir įtempių{0}}reljefo temperatūros įtaka duobės potencialui

Įrodyta, kad duobių potencialo atkūrimas priklauso ir nuo lenkimo spindulio, ir nuo įtempių mažinimo temperatūros. 3D posūkis kaip sulenktos duobės potencialo sumažinimas yra 150{21}}250 mV mažesnis už nesulenktą vertę. Streso mažinimas 480 laipsnių kampu atkuria 30–50 mV, paliekant 120–200 mV įtampą. Streso mažinimas 540 laipsnių kampu atkuria 100–150 mV, paliekant 50–100 mV įtampą. Streso sumažinimas 600 laipsnių kampu atkuria 150–200 mV, bet palieka 20–50 mV įtampą, tačiau procesas gali sukelti alfa{24}}dėklo gamybą, jei jis neatliekamas inertinėje atmosferoje. 5D posūkio atveju įlinkio įdubimas yra tik 50–100 mV, o sumažinus įtampą 540 laipsnių kampu, visiškai atstatomas nesulenktas lygis. 2D lenkimo (griežčiau nei 3D) įdubimas yra 200–350 mV. Net streso sumažinimas 540 laipsnių kampu, atkuria tik 80-120 mV, palikdamas didžiulę depresiją.

12 klasės karšto chlorido lenkimo spindulio ir streso mažinimo pasirinkimo vadovas

Rekomendacijos, kaip lenkti 12 laipsnio titano šildytuvo vamzdžius, skirtus eksploatuoti 5% NaCl 90 laipsnių kampu, pateiktos toliau pateiktoje lentelėje, atsižvelgiant į lenkimo spindulį, įtempių mažinimo apdorojimą ir norimą atsparumą įdubimams.

Lenkimo spindulys (R/D) kaip-Sulenkimo taškinio susidarymo potencialas (V palyginti su Ag/AgCl) Įtempių mažinimo temperatūra (laipsnis) Po-Atleidimo įdubimo potencialas (V prieš Ag/AgCl)Siūlomas pritaikymas
5D +0.30 iki +0.45 540 laipsnio +0.45 iki +0.60 Didelio patikimumo paslauga
5D +0.30 į +0.45 Nėra +0.30 į +0.45 Vidutiniškai paslauga
3D +0.20 iki +0.35 540 laipsnio +0.35 iki +0.50 Tinka patikrinimui 3D +0.20 iki +0.35 Nėra nuo +0.20 iki +0.35 Nerekomenduojama karštam chloridui 2D +0.05 iki +0.20 540 laipsnio +0.15 iki +0.30 6} D iki +0.30 laipsnis (argonas) nuo +0.25 iki +0.40 ribinis su 7 laipsnio streso mažinimo inžinerija

Įdubimo potencialas ir įtempių atsigavimas priklauso nuo titano klasės. 7 laipsnio pradinis duobių potencialas yra 100–200 mV didesnis nei 12 laipsnio, todėl net 3D sulenktas 7 laipsnio vamzdis gali būti tinkamas daugeliui programų (nuo + 0.30 iki + 0.45 V). Sienelės storis neturi įtakos duobių atsiradimo potencialui, bet turi įtakos duobės sklidimo laikui; 95% 2,0 mm sienos lieka su 0,1 mm duobės gyliu. Aplinka yra svarbi streso mažinimui. Atkaitinant ore 540 laipsnių kampu susidaro plonas oksidas, kuris nesumažina atsparumo įdubimams, tačiau pirmenybė teikiama atkaitinimui argone arba vakuume. Aušinimo greitis po įtampos pašalinimo neturi didelės įtakos duobių potencialui.

Sukurkite informuotą specifikaciją

Nurodykite įtempių{0}}atkaitinimą 540 laipsnių kampu 30 minučių argono aplinkoje po lenkimo 12 laipsnio titano šildytuvo vamzdžiui, kuriam reikalingas 3D lenkimas, kad būtų galima naudoti 5 % NaCl 90 laipsnių kampu. Atlikite ciklinį poliarizacijos bandymą sulenkto ir sumažinto vamzdžio pavyzdžiu, kad patvirtintumėte duobių potencialą; duobių potencialas turi būti 100 mV atstumu nuo nesulenktos bazinės vertės nuo +0.45 iki +0.60V. Jei posūkiai yra griežtesni nei 3D, naudokite 7 laipsnio titaną arba padidinkite lenkimo spindulį iki 5D. Jei įtempių sumažinti nepavyksta, sutrumpinkite tarnavimo laiką ir periodiškai patikrinkite, ar išlenktoje vietoje nėra duobių. Veikiant turi būti stebimas šildytuvo atviros- grandinės potencialas, o potencialas, mažesnis nei +0.20 V, palyginti su Ag/AgCl, padidina duobių susidarymo riziką. Inžinieriaus įtempimas-atsileidžia 540 laipsnių kampu po lenkimo, kad 12 laipsnio titano duobių potencialas vėl būtų 50–100 mV nuo nesulenktos būklės, todėl titanas gali patikimai veikti naudojant karštą chloridą.