Opløsningsglødning af rustfrit stål: Formål, temperaturer og sensibiliseringsfælden

Hvad behandlingen gør

Opløsningsglødning (også kaldet opløsningsbehandling) opvarmer rustfrit stål højt nok til at opløse chromkarbider og homogenisere strukturen og afkøler det derefter hurtigt nok til at holde disse karbider opløst. Det er standardkorrektionsbehandlingen efter svejsning, varmbearbejdning eller kraftig koldbearbejdning på austenitiske og duplex-kvaliteter, og den genopretter den korrosionsbestandighed, som værkscertifikatet beskriver.

Temperaturområder

Præcise områder findes i produktstandarderne, men de udbredte arbejdsområder er omtrent:

Familie	Typisk opløsningsglødningsområde	Afkøling
304 / 304L	omkring 1040–1120 °C	Vandhærdning eller hurtig luft
316 / 316L	omkring 1040–1120 °C	Vandhærdning eller hurtig luft
Duplex 2205	omkring 1020–1100 °C	Vandhærdning
Super duplex 2507	omkring 1050–1125 °C	Vandhærdning

For duplex-kvaliteter er vinduet tosidet: for lavt efterlader skadelige intermetalliske faser og nitridfaser uopløste, for højt flytter ferrit/austenit-balancen mod overskydende ferrit. Tynde sektioner kan luftafkøles; tykke sektioner og det meste duplex-arbejde vandhærdes.

Sensibiliseringsvinduet

Fælden er på vej ned. Mellem omtrent 450 °C og 850 °C udfældes chromrige karbider på korngrænser i austenitiske kvaliteter med standardkulstof, hvilket fjerner chrom fra det tilstødende metal og ødelægger den lokale korrosionsbestandighed — sensibilisering. En sensibiliseret svejsekonstruktion kan svigte ved intergranulært angreb i drift, som grundmetallet ville ryste af sig.

Forsvar, i den rækkefølge industrien anvender dem:

1. Afkøl hurtigt gennem vinduet — hele pointen med hærdningen efter opløsningsglødning.
2. Brug lavkulstof «L»-kvaliteter (304L, 316L) til svejste fremstillinger, der ikke vil blive opløsningsglødet — mindre kulstof betyder langt langsommere karbiddannelse.
3. Brug stabiliserede kvaliteter (321 med titan, 347 med niob) hvor kulstof bindes i harmløse karbider i stedet.

Hvad det ikke er

Opløsningsglødning er ikke en spændingsaflastning: ved disse temperaturer rekrystalliserer stålet fuldt og blødgøres, og for duplex-kvaliteter er holdetid og hærdningsforsinkelse metallurgiske variabler, ikke bekvemmeligheder. Den er også følsom over for ovnatmosfære — glødeskæl og opsat eller nitreret overfladeforurening skal kontrolleres eller fjernes bagefter, og bejdsning/passivering følger typisk, før udstyret går i korrosiv drift.

Værkstilstand og fremstillingsvirkelighed

Plade, stang og rør leveres normalt allerede opløsningsglødet fra værket — det er den tilstand, som standardens mekaniske egenskaber og korrosionsydelse beskriver. Behandlingen bliver fabrikantens problem, når svejsning, varmformning eller kraftig koldformning har forstyrret strukturen, og udstyret er kritisk nok til at retfærdiggøre en fuld genbehandling. På store beholdere er det en stor operation (ensartet opvarmning af hele stykket, derefter en reelt hurtig hærdning), hvilket netop er grunden til, at L-kvaliteter og stabiliserede kvaliteter findes: de lader de fleste svejste fremstillinger gå i drift som svejset, og forbeholder opløsningsglødning til de tilfælde — alvorlig korrosiv drift, tunge sektioner, strenge specifikationer — hvor intet andet genopretter de fulde egenskaber.