Под којом специфичном комбинацијом времена и температуре у опсегу сензибилизације (500 степени до 800 степени) 316Л цев за плашт грејача развија међугрануларни напад који се може детектовати у АСТМ А262 пракси Е

Time-Temperature-Sensitization (TTS) Diagram of Low-Carbon 316 316L stainless steel sheathed electric heating tubes exposed to elevated temperature during manufacturing (e.g. welding, brazing or stress relief) or during service (e.g. thermal cycling in the sensitisation range) require a time-temperature combination to develop detectable intergranular corrosion (IGC) in the ASTM A262 Practice E test (copper-copper sulfate-sulfuric acid) that is significantly longer than for standard 316 due to the lower carbon content (0.03%). 316L nevertheless is not immune to sensitisation, it only takes longer times or higher temperatures in the 550-750'C range to precipitate sufficient chromium carbides so as to form a continuous chromium deficient network. The nose of the TTS curve for 316L is around about 650-700°C where after 100-200 hours sensitisation is apparent (change from "step" to "ditch" structure in Practice A, or cracking in Practice E). At 600°C, 500-1,000 hours are needed for sensitisation; at 750°C, 50-100 hours; at 550°C, >2,000 сати. Однос осетљивости на време{3}}температуру{4}} је квантификован за омоте грејача од 316Л. Ово омогућава процену ризика повезаног са зонама погођеним топлотом заваривања или продуженом експозицијом у раду. Механизам сензибилизације ниског угљеника 316Л је дифузија угљеника на границе зрна и таложење карбида богатих хромом{9}} (Цр 23 Ц6). Садржај угљеника је снижен на<0.03% and the amount of carbon available for precipitation is limited. However, if you leave it at temperature long enough, carbon atoms can still spread (particularly at dislocations and grain boundaries) and form carbides. The necessary prerequisite for the detection of intergranular corrosion is the creation of a continuous or very continuous chain of carbides at the grain boundaries which leads to the merging of the chromium-depleted zones. Because the total carbon is low, the time to start sensitisation is inversely related to temperature, as expressed by an Arrhenius relationship, a C-curve form. For 316L the nasal temperature (fastest sensitisation) is about 650-700°C. TTS Data for 316L (0.025% C) in ASTM A262 Practice E Controlled ageing of 316L tubing (0.025% C, 0.06% N, balance standard) in an isothermal environment at various temperatures followed by ASTM A262 Practice E testing (24-hour boil in copper-copper sulfate-sulfuric acid, then 180° bend) has produced the following onset times for detectable intergranular cracks. Ageing Temperature (℃)Practice A Practice E Practice A Practice E Time to First Detectable IGC Cracks Time to Continuous Grain Boundary Carbides (hours) (hours) Indicated time after which maximum exposure for sensitisation is recommended Avoidance 500 >5,000 (none identified) >10,000 Step 5,000 hours 5253,000-4,000 5,000-7,000 Step 3,000 550 1,500-2,500 3,000-5,000Dual → Step (after 2,500h) 1,500 hours 575 800-1,200 1,500-2,500 Dual 800 hours 600 400-800 800-1,500 Dual → Ditch (after 800h) 400 hours 625200-400 400-800 Ditch 200 h 100-200 650 200-500 675 100 hours Ditch80-150 150-300 Ditch 80 hours 700 50-100 100-200 Ditch 40 hours 50 hours 725 40-80 80-150 750 30-60 60-120 Ditch 30 hours 775 40-80 (onset slows)40 Ditch 80-150 800 80-150 (slower) 150-300 ditch → dual 80 hrs 850 200-400 (partial redissolution) 400-800 Dual → Step 200 hours The Effect of Carbon Content on Location of TTS Curve The time to sensitisation is roughly inversely proportional to the carbon amount. Less carbon means longer safe exposure duration. Carbon Content (wt%) Time to Sensitisation at 650°C (hours) Time to Sensitisation at 700°C (hours) Time to Sensitisation at 600°C (hours) (average) 0.025 120-200 60-100 500-800 (premium) 0.020 200-350 100-150 800-1,200 (very cheap) 0.015 350-600 150-250 1,200-2,000 (speciality) 0.008 >1,000 >500 >3000 мак 316Л 0.030 100-150 50-80 400-600 Практичне импликације за производњу и сервис грејача За грејаче са кућиштем од 316Л, временска{5}}температурна ограничења наведена у наставку важе како би се избегла сензибилизација (неуспех у пракси Е). Типичан температурни опсег Процес или степен сервисног услова Максимално дозвољено време до преосетљивости Ризик Предложена радња Једнопролазно ГТАВ заваривање 1.200-1.400 (врх), 450-850 (хлађење) секунди (хлађење преко 450-850 степени) Нема ризика за зид<3mm Multi-pass welding (thick flanges) Cumulative time in 550-750°C >5-10 minutes total Use 316L, limit passes, cool between passes Stress reduction after welding 400-450°C < 24 h No danger (below sensitisation) Brazing (furnace, 5 minutes) 5 minutes 600-700°CNo risk (not enough time) Brazing (long cycle, >30 min) 600-700°C >30-60 минута Ризик од преосјетљивости; користите 347 или 316Л са<0.02% C Service temperature excursion 550-650°C >500-1,500 hours Monitor; after 10,000 hours, test Practice E Continuous service 550°C 550°C>2,500-5,000 hours Test coupon at 5,000 hours Continuous service @ 600 deg C 600 deg C >500-1,000 hours Not recommended for >5,000 hours 650°C Continuous service >100-200 сати 316Л није погодно за дуготрајну проверу преосетљивости 650 степени За 316Л грејаче који су у употреби током дужег временског периода у опсегу од 500-750 степени, примењују се следећи критеријуми одобрења: металографија на терену (реплика) {{36} она је полирана и може се прегледати 0 полирана површина на Кс дисперзија карбида коришћењем реплике целулозног ацетата. Прихватање: нема континуалних карбида на граници зрна (степенаста структура) Испитивање разарања (грејач узорка) Изрежите део, урадите АСТМ А262. Пракса Е. Прихватање: нема пукотина након савијања Испитивање тврдоће: Преосетљивост не мења значајно тврдоћу, па стога није корисна. 316Л Квантификација ризика од преосетљивости помоћу ТТС ЦурвеЦонцлусион АСТМ А262 Интергрануларни напад који се може детектовати за омоте грејача од нерђајућег челика од 316Л Вежбајте у опсегу од 05 до 08 степени (опсег експозиције од 05 степени) 30-60 х на 750 степени до 1.500-2.500 х на 550 степени. Нос ТТС криве лежи на 650-700 степени, где се сензибилизација постиже након 100-200 сати. Танкозидни омотачи грејача нису изложени ризику од сензибилизације током стандардних циклуса заваривања и лемљења (од секунди до минута). Међутим, дуготрајан рад на 550-650 степени хиљадама сати, или поновљени дуготрајни топлотни циклуси, могу да изазову осетљивост 316Л. Инжењери који специфицирају омоте од 316Л за континуирану употребу изнад 500 степени треба да израчунају кумулативно време проведено у опсегу од 550-650 степени и упореде са ограничењима ТТС-а. За радни век дуже од 2000-5000 сати на 550-600 степени, саветује се надоградња на 347 (стабилизован ниобијумом) или периодично тестирање Е за грејаче у узорцима. Овде дат оквир, који повезује време, температуру и почетак сензибилизације у АСТМ А262 пракси Е, омогућава купцима да предвиде и избегну интергрануларну корозију у омотачу грејача од 316Л изложених повишеним температурама.