Upplösningsglödgning av rostfritt stål: syfte, temperaturer och sensibiliseringsfällan

Vad behandlingen gör

Upplösningsglödgning (även kallad upplösningsbehandling) värmer rostfritt stål tillräckligt högt för att lösa upp kromkarbider och homogenisera strukturen, och kyler det sedan tillräckligt snabbt för att hålla dessa karbider upplösta. Det är den standardmässiga korrigerande behandlingen efter svetsning, varmbearbetning eller kraftig kallbearbetning av austenitiska och duplexa kvaliteter, och den återställer den korrosionsbeständighet som verkcertifikatet beskriver.

Temperaturområden

De exakta områdena anges i produktstandarderna, men de allmänt använda arbetsintervallen är ungefär:

Familj	Typiskt intervall för upplösningsglödgning	Kylning
304 / 304L	ungefär 1040–1120 °C	Släckning i vatten eller snabb luftkylning
316 / 316L	ungefär 1040–1120 °C	Släckning i vatten eller snabb luftkylning
Duplex 2205	ungefär 1020–1100 °C	Släckning i vatten
Superduplex 2507	ungefär 1050–1125 °C	Släckning i vatten

För duplexa kvaliteter är intervallet tvåsidigt: för låg temperatur lämnar skadliga intermetalliska faser och nitridfaser oupplösta, för hög temperatur förskjuter ferrit/austenit-balansen mot ett överskott av ferrit. Tunna tvärsnitt kan luftkylas; tjocka tvärsnitt och det mesta duplexarbetet släckes i vatten.

Sensibiliseringsintervallet

Fällan finns på vägen ned. Mellan ungefär 450 °C och 850 °C fälls kromrika karbider ut på korngränserna i austenitiska kvaliteter med standardkolhalt, vilket berövar den intilliggande metallen på krom och förstör den lokala korrosionsbeständigheten — sensibilisering. En sensibiliserad svetsförbindning kan angripas interkristallint i drift som grundmaterialet skulle stå emot utan problem.

Motåtgärder, i den ordning branschen tillämpar dem:

1. Kyl snabbt genom intervallet — hela poängen med släckningen efter upplösningsglödgning.
2. Använd lågkolhaltiga "L"-kvaliteter (304L, 316L) för svetsade konstruktioner som inte kommer att upplösningsglödgas — mindre kol innebär betydligt långsammare karbidbildning.
3. Använd stabiliserade kvaliteter (321 med titan, 347 med niob) där kolet i stället binds upp i ofarliga karbider.

Vad det inte är

Upplösningsglödgning är inte en avspänningsglödgning: vid dessa temperaturer rekristalliserar stålet fullständigt och mjuknar, och för duplexa kvaliteter är hålltid och fördröjning före släckning metallurgiska variabler, inte bekvämlighetsfrågor. Behandlingen är också känslig för ugnsatmosfären — glödskal och ytkontaminering i form av uppkolning eller nitrering måste kontrolleras eller avlägsnas efteråt, och betning/passivering följer vanligtvis innan utrustningen tas i korrosiv drift.

Verkstillstånd och tillverkningsverklighet

Plåt, stång och rör levereras normalt redan upplösningsglödgade från verket — det är det tillstånd som standardens mekaniska egenskaper och korrosionsprestanda beskriver. Behandlingen blir tillverkarens problem när svetsning, varmformning eller kraftig kallformning har stört strukturen och utrustningen är tillräckligt kritisk för att motivera en fullständig ombehandling. På stora kärl är det en omfattande operation (likformig uppvärmning av hela stycket, följd av en verkligt snabb släckning), vilket är exakt varför L-kvaliteter och stabiliserade kvaliteter finns: de låter de flesta svetsade konstruktioner tas i drift i svetsat tillstånd och reserverar upplösningsglödgning för de fall — svår korrosiv drift, tjocka tvärsnitt, stränga specifikationer — där inget annat återställer de fulla egenskaperna.