การอบอ่อนละลายของเหล็กกล้าไร้สนิม: วัตถุประสงค์ อุณหภูมิ และกับดักของการไวต่อการกัดกร่อน

การอบชุบนี้ทำอะไร

การอบอ่อนละลาย (เรียกอีกอย่างว่าการอบชุบละลาย) ให้ความร้อนแก่เหล็กกล้าไร้สนิมสูงพอที่จะละลายโครเมียมคาร์ไบด์และทำให้โครงสร้างเป็นเนื้อเดียวกัน จากนั้นทำให้เย็นเร็วพอที่จะรักษาคาร์ไบด์เหล่านั้นให้ละลายอยู่ เป็นการอบชุบแก้ไขมาตรฐานหลังการเชื่อม การแปรรูปร้อน หรือการแปรรูปเย็นหนัก บนเกรดออสเทนนิติกและดูเพล็กซ์ และช่วยคืนความทนการกัดกร่อนที่ใบรับรองจากโรงงานอธิบายไว้

ช่วงอุณหภูมิ

ช่วงที่แน่นอนอยู่ในมาตรฐานผลิตภัณฑ์ แต่ช่วงการทำงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมีค่าประมาณ:

ตระกูล	ช่วงการอบอ่อนละลายโดยทั่วไป	การทำให้เย็น
304 / 304L	ประมาณ 1040–1120 °C	ชุบน้ำหรืออากาศอย่างรวดเร็ว
316 / 316L	ประมาณ 1040–1120 °C	ชุบน้ำหรืออากาศอย่างรวดเร็ว
Duplex 2205	ประมาณ 1020–1100 °C	ชุบน้ำ
Super duplex 2507	ประมาณ 1050–1125 °C	ชุบน้ำ

สำหรับเกรดดูเพล็กซ์ ช่วงนี้มีสองด้าน: ต่ำเกินไปจะทิ้งเฟสอินเตอร์เมทัลลิกและไนไตรด์ที่เป็นอันตรายไว้โดยไม่ละลาย สูงเกินไปจะเปลี่ยนสมดุลเฟอร์ไรต์/ออสเทนไนต์ไปสู่เฟอร์ไรต์มากเกินไป หน้าตัดบางอาจทำให้เย็นในอากาศ หน้าตัดหนาและงานดูเพล็กซ์ส่วนใหญ่จะชุบน้ำ

ช่วงการไวต่อการกัดกร่อน

กับดักอยู่ระหว่างทางลง ระหว่างประมาณ 450 °C และ 850 °C โครเมียมคาร์ไบด์ที่อุดมด้วยโครเมียมจะตกตะกอนบนขอบเกรนในเกรดออสเทนนิติกคาร์บอนมาตรฐาน โดยดึงโครเมียมออกจากโลหะที่อยู่ติดกันและทำลายความทนการกัดกร่อนเฉพาะจุด — การไวต่อการกัดกร่อน งานเชื่อมที่ไวต่อการกัดกร่อนสามารถเสียหายจากการกัดกร่อนตามขอบเกรนในงานที่โลหะพื้นฐานจะทนได้อย่างสบาย

วิธีป้องกัน ตามลำดับที่อุตสาหกรรมนำมาใช้:

1. ทำให้เย็นอย่างรวดเร็วผ่านช่วงนั้น — ซึ่งเป็นจุดประสงค์ทั้งหมดของการชุบหลังการอบอ่อนละลาย
2. ใช้เกรดคาร์บอนต่ำ “L” (304L, 316L) สำหรับงานประกอบเชื่อมที่จะไม่ผ่านการอบอ่อนละลาย — คาร์บอนน้อยลงหมายถึงการก่อตัวของคาร์ไบด์ช้าลงมาก
3. ใช้เกรดที่เสถียร (321 ที่มีไทเทเนียม 347 ที่มีไนโอเบียม) ซึ่งคาร์บอนถูกผูกไว้ในคาร์ไบด์ที่ไม่เป็นอันตรายแทน

สิ่งที่มันไม่ใช่

การอบอ่อนละลายไม่ใช่การคลายความเค้น: ที่อุณหภูมิเหล่านี้ เหล็กจะตกผลึกใหม่และอ่อนลงอย่างสมบูรณ์ และสำหรับเกรดดูเพล็กซ์ เวลาคงไว้และความล่าช้าในการชุบเป็นตัวแปรทางโลหะวิทยา ไม่ใช่เรื่องของความสะดวก นอกจากนี้ยังไวต่อบรรยากาศของเตา — สเกลและการปนเปื้อนที่ผิวจากคาร์บูไรซิงหรือไนไตรดิงต้องถูกควบคุมหรือกำจัดในภายหลัง และการดอง/การทำให้เป็นฟิล์มป้องกันมักตามมาก่อนที่อุปกรณ์จะเข้าสู่การใช้งานที่มีการกัดกร่อน

สภาวะจากโรงงานและความเป็นจริงของงานประกอบ

แผ่น แท่ง และท่อโดยทั่วไปจัดส่งในสภาวะที่ผ่านการอบอ่อนละลายจากโรงงานแล้ว — นั่นคือสภาวะที่สมบัติเชิงกลและประสิทธิภาพการกัดกร่อนของมาตรฐานอธิบายไว้ การอบชุบนี้กลายเป็นปัญหาของผู้ประกอบเมื่อการเชื่อม การขึ้นรูปร้อน หรือการขึ้นรูปเย็นหนักได้รบกวนโครงสร้าง และอุปกรณ์มีความสำคัญมากพอที่จะสมควรได้รับการอบชุบซ้ำอย่างเต็มรูปแบบ บนภาชนะขนาดใหญ่ นั่นเป็นงานใหญ่ (การให้ความร้อนอย่างสม่ำเสมอแก่ชิ้นงานทั้งชิ้น จากนั้นการชุบที่รวดเร็วอย่างแท้จริง) ซึ่งเป็นเหตุผลอย่างแม่นยำว่าทำไมเกรด L และเกรดที่เสถียรจึงมีอยู่: เกรดเหล่านี้ช่วยให้งานประกอบเชื่อมส่วนใหญ่เข้าสู่การใช้งานได้ในสภาพหลังเชื่อม โดยสงวนการอบอ่อนละลายไว้สำหรับกรณีต่าง ๆ — งานกัดกร่อนรุนแรง หน้าตัดหนา ข้อกำหนดที่เข้มงวด — ซึ่งไม่มีสิ่งอื่นใดสามารถคืนสมบัติเต็มรูปแบบได้