Recoacerea de punere în soluție a oțelului inoxidabil: Scop, temperaturi și capcana sensibilizării

Ce face tratamentul

Recoacerea de punere în soluție (numită și tratament de punere în soluție) încălzește oțelul inoxidabil suficient de mult pentru a dizolva carburile de crom și a omogeniza structura, apoi îl răcește suficient de rapid pentru a menține acele carburi dizolvate. Este tratamentul corectiv standard după sudare, prelucrare la cald sau deformare grea la rece pe mărci austenitice și duplex și restabilește rezistența la coroziune pe care o descrie certificatul de fabrică.

Domenii de temperatură

Domeniile exacte se află în standardele de produs, dar ferestrele de lucru utilizate pe scară largă sunt aproximativ:

Familie	Domeniu tipic de recoacere de punere în soluție	Răcire
304 / 304L	aproximativ 1040–1120 °C	Călire în apă sau aer rapid
316 / 316L	aproximativ 1040–1120 °C	Călire în apă sau aer rapid
Duplex 2205	aproximativ 1020–1100 °C	Călire în apă
Super duplex 2507	aproximativ 1050–1125 °C	Călire în apă

Pentru mărcile duplex, fereastra este bilaterală: prea jos lasă nedizolvate faze intermetalice și nitruri dăunătoare, prea sus deplasează echilibrul ferită/austenită către exces de ferită. Secțiunile subțiri se pot răci în aer; secțiunile groase și cea mai mare parte a lucrărilor duplex sunt călite în apă.

Fereastra de sensibilizare

Capcana se află la coborâre. Între aproximativ 450 °C și 850 °C, carburile bogate în crom precipită pe limitele grăunților în mărcile austenitice cu carbon standard, îndepărtând cromul din metalul adiacent și distrugând rezistența locală la coroziune — sensibilizarea. Un ansamblu sudat sensibilizat poate ceda prin atac intergranular în exploatare, atac pe care metalul de bază l-ar suporta fără probleme.

Măsuri de apărare, în ordinea în care le aplică industria:

1. Răciți rapid prin fereastră — întregul scop al călirii după recoacerea de punere în soluție.
2. Folosiți mărci cu conținut scăzut de carbon "L" (304L, 316L) pentru fabricații sudate care nu vor fi recoapte de punere în soluție — mai puțin carbon înseamnă formare mult mai lentă a carburilor.
3. Folosiți mărci stabilizate (321 cu titan, 347 cu niobiu) acolo unde carbonul este legat în carburi inofensive.

Ce nu este

Recoacerea de punere în soluție nu este o detensionare: la aceste temperaturi, oțelul recristalizează complet și se înmoaie, iar pentru mărcile duplex timpul de menținere și întârzierea călirii sunt variabile metalurgice, nu comodități. Este, de asemenea, sensibilă la atmosfera cuptorului — țunderul și contaminarea suprafeței prin cementare sau nitrurare trebuie controlate sau îndepărtate ulterior, iar decaparea/pasivarea urmează, de obicei, înainte ca echipamentul să intre în exploatare corozivă.

Starea de fabrică și realitatea fabricației

Tabla, bara și țeava sunt, în mod normal, livrate deja recoapte de punere în soluție din fabrică — aceasta este starea pe care o descriu proprietățile mecanice și performanța la coroziune din standard. Tratamentul devine problema fabricantului atunci când sudarea, formarea la cald sau formarea grea la rece a perturbat structura, iar echipamentul este suficient de critic pentru a justifica un retratament complet. La recipiente mari, aceasta este o operațiune majoră (încălzirea uniformă a întregii piese, apoi o călire cu adevărat rapidă), motiv exact pentru care există mărcile L și mărcile stabilizate: ele permit ca cele mai multe fabricații sudate să intre în exploatare în stare sudată, rezervând recoacerea de punere în soluție pentru cazurile — exploatare corozivă severă, secțiuni grele, specificații stricte — în care nimic altceva nu restabilește proprietățile complete.