Када се цев за грејач од титанијума 12 степена савије до 3Д радијуса, а затим се напон-ублажи на 540 степени, како обнављање заосталих деформација у спољашњем радијусу мења свој потенцијал удубљења у 5% НаЦл на 90 степени?

Титанијум 12 степена (Ти-0,3Мо-0,8Ни) се користи за цеви за грејаче у ситуацијама са садржајем хлорида због његове супериорне отпорности на точење. Када је цев савијена до уског радијуса 3 пута већег од пречника цеви (3Д), на спољашњем радијусу долази до пластичног затезног напрезања од 10 – 15%. Овај хладни рад доводи до заосталог затезног напрезања, повећане густине дислокације и може довести до оријентације зрна алфа{19}}фазе. Питтинг потенцијал је електрохемијски потенцијал при којем се иницирају стабилне јаме. Потенцијал удубљења се смањује са повећаним хладним радом. Жарење за ублажавање стреса у трајању од 30 мин на 540 степени враћа део деформације, смањује заостали стрес и омогућава извесну рекристализацију. Ублажавање напона{20}}савијене цеви смањује потенцијал питтинга само за 50-100 мВ у поређењу са несавијеним стањем, уместо депресије од 150-250 мВ за савијену цев без ослобађања од напона.

Механизам опоравка заосталих деформација и рестаурације потенцијала питтинг

Пластична деформација савијањем узрокује раст дислокација и гомилање на границама зрна стварајући високо{0}}енергетске тачке које су идеална места за иницијацију јаме. Заостали затезни напон на спољашњем радијусу додатно дестабилизује пасивни слој. Жарење-за ублажавање напона на 540 степени омогућава пењање и поништавање дислокације, смањујући густину дислокације за 60-80%. Овај поступак такође смањује заостало затезно напрезање са 150–250 МПа на 30–60 МПа. Током жарења, молибден и никл у степену 12 се редистрибуирају како би обогатили површину и побољшали стабилност пасивног филма. Пасивни филм постаје уједначенији, број активних места за иницијацију јаме се смањује и потенцијал јаме се обнавља.

Квантитативни потенцијал питтинга наспрам савијања и ослобађања од напона

Утврђени су питтинг потенцијали титанијумских цеви степена 12 под контролисаним тестовима у 5% НаЦл на 90 степени за различите ситуације. За несавијену, жарену цев (основна линија), потенцијал питтинга је од +0.45 до +0.60 В у односу на Аг/АгЦл, након 1.000 сати се не види питинг. За цев савијену до 3Д радијуса у стању као-савијеног и без ослобађања од напрезања, потенцијал удубљења се смањује на +0.20 до +0.35 В и питинг почиње након 100–300 сати, са дубином удубљења од 0,1–0,3 мм након 500 сати. За цев савијену до 3Д радијуса и напрезање-ослобођеног на 540 степени током 30 минута, потенцијал питинга се опоравља на +0.35 до +0.50 В, питинг се јавља након 500–1.500 х, а дубине удубљења су 0,05–0,15 мм х после. За савијену цев 5Д радијуса (нежније савијање) са ублажавањем напрезања, потенцијал питинга је од +0.40 до +0.55 В, веома близу несавијене основне линије. Цев је савијена до 3Д радијуса и напрезање је ублажено на 480 степени (није довољно вруће). Делимичан опоравак је примећен са потенцијалом питтинга од +0.25 до +0.40 В.

Утицај радијуса савијања и температуре{0}}растерећења напона на потенцијал питтинг

Показано је да опоравак потенцијала питинга зависи и од радијуса савијања и од температуре ослобађања од напона. 3Д савијање као депресија потенцијала савијеног удубљења је 150-250 мВ испод вредности несавијеног. Ослобађање од стреса на 480 степени враћа 30–50 мВ, остављајући депресију од 120–200 мВ. Ослобађање од стреса на 540 степени опоравља 100 до 150 мВ, остављајући депресију од 50 до 100 мВ. Ослобађање од стреса на 600 степени враћа 150–200 мВ, али оставља депресију од 20–50 мВ, али процес може довести до производње алфа-случаја ако се не изводи у инертној атмосфери. У случају 5Д савијања, -савијена депресија је само 50-100 мВ, а растерећење напона на 540 степени потпуно враћа ниво несавијеног. За 2Д кривину (чвршће од 3Д) депресија савијеног је 200-350 мВ. Чак и смањење стреса на 540 степени, опоравља само 80-120 мВ остављајући огромну депресију.

Водич за избор радијуса савијања и ослобађања од напрезања 12. степена услуге врућег хлорида

Препоруке за савијање цеви за грејаче од титанијума степена 12 за рад у 5% НаЦл на 90 степени приказане су у следећој табели, као функција радијуса савијања, третмана за смањење напрезања и жељене отпорности на удубљење.

Полупречник савијања (Р/Д) као-Потенцијал савијеног удубљења (В у односу на Аг/АгЦл) Температура ослобађања од напона (степен) Пост-Потенцијал удубљења (В у односу на Аг/АгЦл) Предложена примена
5Д +0.30 до +0.45 540 степена +0.45 до +0.60 Услуга високе поузданости
5Д +0.30 до +0.45 Ништа +0.30 до +0.45 Модерирај услугу
3Д +0.20 до +0.35 540 степен +0.35 до +0.50 Адекватан са инспекцијом 3Д +0.20 до +0.35 Нема +0.20 до +0.35 Не препоручује се за врући хлорид 2Д +0.05 до +0.20 540 степен +0.15} до {{14} Ав ако је могуће +0.20 600 степен (аргон) +0.25 до +0.40 маргинални са степеном 7 инжењеринг третмана за ублажавање стреса

Потенцијал удубљења и опоравак отпуштања напрезања зависе од квалитета титанијума. Степен 7 има потенцијал базне линије за 100 – 200 мВ већи од Граде 12, па чак и 3Д као савијена цев степена 7 може бити прикладна за многе примене (+ 0.30 до + 0.45 В). Дебљина зида не утиче на потенцијал удубљења, али утиче на време ширења јаме; Остаје 95% зида од 2,0 мм са дубином јаме од 0,1 мм. Животна средина је важна за ослобађање од стреса. Жарење на ваздуху на 540 степени производи танак оксид, који не деградира отпорност на питинг, али је пожељније жарење у аргону или вакууму. Брзина хлађења након растерећења нема значајног утицаја на потенцијал питтинга.

Развијте Информисану спецификацију

Одредите{0}}жарење за ублажавање напона на 540 степени у трајању од 30 минута у окружењу аргона након савијања, за цев за грејач од титанијума 12 степена која захтева 3Д савијање за сервисирање у 5% НаЦл на 90 степени. Извршите тестирање цикличне поларизације на узорку савијене и растерећене цеви да бисте потврдили потенцијал удубљења; питтинг потенцијал треба да буде унутар 100 мВ од несавијене основне вредности од +0.45 до +0.60В. За кривине чвршће од 3Д користите титанијум степена 7 или повећајте радијус савијања на 5Д. Ако се ослобађање од напрезања не може постићи, прихватите скраћени радни век и повремено прегледајте савијено подручје да ли има удубљења. Потенцијал отвореног{17}}кола грејача треба да се прати у раду, са потенцијалом испод +0.20 В у односу на Аг/АгЦл који повећава ризик од питинга. Инжењерски напон-спушта се на 540 степени након савијања да би се потенцијал питтинг титанијума степена 12 вратио на 50–100 мВ од несавијеног стања, тако да титан може поуздано да ради у раду са врућим хлоридом.