ما هي درجة حرارة الصلب لASTM B111 C71500 أنابيب النحاس والنيكل?
600 درجة إلى 750 درجة (1112 درجة فهرنهايت إلى 1382 درجة فهرنهايت).يعتمد وقت التثبيت على سمك الجدار، وعادة ما يتراوح من 30 إلى 60 دقيقة لكل بوصة من السمك. طريقة التبريد: تبريد الهواء (لا يتطلب التبريد).
يخدم التلدين C71500 غرضين:
تليين للتشكيل على البارد (الثني والتمدد)
إعادة التبلور بعد العمل البارد
| سمك الجدار | درجة حرارة التلدين | عقد الوقت | تبريد |
|---|---|---|---|
| أقل من أو يساوي 2 مم (14 BWG) | 600-650 درجة | 15-20 دقيقة | هواء |
| 2-5 ملم | 650-700 درجة | 30-45 دقيقة | هواء |
| >5 ملم | 700-750 درجة | 60 دقيقة | هواء |
هل تتطلب أنابيب النحاس والنيكل ASTM B111 C71500 تخفيف الضغط بعد اللحام؟
بشكل عام لا، لكن مطلوب في حالات محددة.يتمتع C71500 بمرونة جيدة وضغط متبقي منخفض من اللحام. ومع ذلك، فإن تخفيف التوتر مطلوب عندما:
سوف تعمل الأنابيب فوق 100 درجة (خطر ركوب الدراجات الحرارية)
يتم تجميع الوصلات الملحومة في مجموعات مقيدة للغاية (بدون حلقات توسيع)
يتم تنفيذ الانحناء البارد اللاحق بالقرب من اللحامات
معلمات تخفيف الضغط لـ C71500:
درجة الحرارة: 350 درجة إلى 450 درجة (662 درجة فهرنهايت إلى 842 درجة فهرنهايت)
مدة التثبيت: ساعة واحدة لكل 25 ملم من السمك
التبريد: الهواء
ماذا يحدث إذا قمت بتسخين أنابيب النحاس والنيكل C71500 أثناء المعالجة الحرارية؟
نمو الحبوب والأكسدة السطحية.ارتفاع درجة الحرارة فوق 800 درجة يسبب ثلاث مشاكل:
يتجاوز حجم الحبوب ASTM No. 3→ تقليل عمر التعب
تشكيل أكسيد النيكل(تدرج داكن) → يزيل النيكل من الطبقة السطحية، مما يقلل من مقاومة التآكل
التقصفمن انتشار الأكسجين على طول حدود الحبوب
| أعراض ارتفاع درجة الحرارة | سبب | علاج |
|---|---|---|
| مقياس رمادي غامق/أسود | درجة الحرارة الزائدة أو الوقت | إزالة بالتخليل (10٪ حمض الكبريتيك) |
| الحبوب الخشنة مرئية على بطاقة الهوية | >800°C for >ساعاتين | رفض - لا يمكن عكسه |
| تكسير أثناء الانحناء | أكسدة حدود الحبوب | تخلص من الأنبوب |
كيفية تجنب الأكسدة عند المعالجة الحرارية لأنابيب النحاس والنيكل C71500؟
استخدم جوًا وقائيًا أو تطهير الغاز الخامل.الأكسجين في درجات حرارة مرتفعة يشكل أكاسيد النحاس والنيكل.
الطرق الموصى بها (حسب الفعالية):
| طريقة | أَجواء | مستوى الأكسدة | يكلف |
|---|---|---|---|
| فرن فراغ | مكنسة (<10⁻³ torr) | لا أحد | عالي |
| فرن الغاز الخامل | الأرجون أو النيتروجين | الحد الأدنى | واسطة |
| فرن دثر مع غطاء | مسحوق الفحم أو رقائق الفولاذ المقاوم للصدأ | قليل | واسطة |
| فرن مفتوح (الهواء) | هواء | ثقيل (غير مقبول) | قليل |
بالنسبة إلى-المعالجة الحرارية في الموقع للمجموعات الملحومة:
تطهير معرف الأنبوب مع الأرجون في 5-10 لتر/دقيقة
لف OD ببطانية السيراميك
استخدم أقلام التلوين أو المزدوجات الحرارية التي تشير إلى درجة الحرارة
ما هي المعالجة الحرارية الموصى بها لثني أنابيب النحاس والنيكل C71500؟
خياران حسب نصف قطر الانحناء وسمك الجدار.
الانحناء البارد (بدون معالجة حرارية قبل الانحناء):
الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء: 3x OD لـ 12 BWG
ليست هناك حاجة إلى-تسخين مسبق
Post-bend stress relief only if cold work >تخفيض 15%
الانحناء الساخن (المعالجة الحرارية قبل الانحناء):
درجة الحرارة: 600 درجة إلى 700 درجة
وقت الانتظار: 30 دقيقة كحد أدنى
يتم إجراء الانحناء أثناء درجة الحرارة
بعد الثني:-إعادة التلدين عند درجة حرارة 600-650 لمدة 30 دقيقةلاستعادة بنية الحبوب موحدة
| نوع الانحناء | الحد الأدنى لنصف القطر (متعدد OD) | ما قبل-التدفئة المطلوبة؟ | ما بعد-التدفئة المطلوبة؟ |
|---|---|---|---|
| الانحناء البارد، 13-18 BWG | 3x | لا | لا |
| الانحناء البارد، 10-12 BWG | 4x | لا | نعم (تخفيف التوتر) |
| الانحناء الساخن، أي سمك | 2.5x | نعم (600-700 درجة) | نعم (إعادة-الصلب) |
هل تعمل المعالجة الحرارية على تحسين مقاومة التآكل لأنابيب النحاس والنيكل C71500؟
لا، ولكن المعالجة الحرارية غير السليمة تدمره.يستمد C71500 مقاومة التآكل من محلول النحاس الصلب الموحد - من النيكل وطبقة الأكسيد الواقية. المعالجة الحرارية لا تعزز هذه الخاصية.
لكن،المعالجة الحرارية غير الصحيحة تقلل من مقاومة التآكلخلال:
استنفاد النيكل السطحي (الأكسدة)
هطول حدود الحبوب (إذا تم تبريده ببطء شديد من درجة الحرارة المرتفعة)
إجهاد الشد المتبقي من التبريد غير السليم
طرق التبريد المقبولة حسب التطبيق:
| طلب | طريقة التبريد بعد التلدين | تأثير على التآكل |
|---|---|---|
| أنابيب مياه البحر العامة | الهواء بارد | مقبول |
| أنابيب المبادلات الحرارية | تبريد الهواء أو تبريد الفرن | مقبول |
| High-velocity seawater (>4 m/s) | تبريد الهواء فقط (لا يوجد فرن بارد) | أفضل |
| خدمة الأمونيا (إذا كان لا مفر منها) | غير قابل للتطبيق (استخدم سبيكة أخرى) | - |
ما هي عيوب المعالجة الحرارية الشائعة في أنابيب النحاس والنيكل C71500؟
نمو الحبوب
Cause: >750°C for >ساعاتين
الكشف: اختبار التشتت الخلفي بالموجات فوق الصوتية أو اختبار حجم الحبوب المدمر
النتيجة: انخفاض قوة التعب، والتشقق تحت الاهتزاز
إزالة الكربنة السطحية / إزالة النيكل
السبب: الأكسدة في فرن الهواء
الكشف: اختلاف الصلابة (السطح أكثر ليونة من النواة)، تحليل EDS
النتيجة: الحفر خلال 6-12 شهرًا في مياه البحر
تكسير الإجهاد بعد تخفيف التوتر
Cause: Temperature too high (>500 درجة)
الكشف: اختبار تغلغل الصبغة
النتيجة: تشققات في منطقة تمدد صفائح الأنبوب
المنطقة الناعمة عند اللحام
السبب: ارتفاع درجة الحرارة المحلية أثناء التلدين بعد -اللحام
الكشف: صلابة اجتياز اللحام
النتيجة: تآكل مبكر عند اللحام
إعادة التبلور غير المتكافئة
السبب: وقت قصير للجدار السميك
الكشف: تظهر البنية المجهرية أحجام الحبوب المختلطة
النتيجة: خواص ميكانيكية غير متناسقة
التعليمات
Q1: هل يتطلب أنبوب النحاس والنيكل C71500 التلدين بمحلول؟
لا.C71500 عبارة عن سبيكة-محلول صلب أحادي الطور. الصلب الحل غير قابل للتطبيق. يتم استخدام الصلب فقط للتليين.
Q2: ما هو اللون الذي يجب أن يكون عليه أنبوب C71500 بعد التلدين الصحيح؟
القش الخفيف إلى البني الفاتح.يشير اللون الرمادي الداكن أو الأسود إلى الأكسدة الناتجة عن درجة الحرارة الزائدة أو عدم وجود جو وقائي.
Q3: هل يمكنني المعالجة الحرارية لأنابيب النيكل النحاسية ASTM B111 C70600 بنفس المعلمات مثل C71500؟
لا.استخدم 550-650 درجة لـ C70600. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى نمو الحبوب في C70600 بشكل أسرع من C71500.
س 4: كيف يمكنني قياس درجة حرارة التلدين بدقة في الموقع؟
المزدوجات الحرارية تعلق على سطح الأنابيب.أقلام التلوين ذات درجة الحرارة ليست دقيقة بما يكفي للقيام بالعمل المهم. استخدم المزدوجات الحرارية من النوع K مع تسجيل البيانات.
س 5: هل يؤثر العمل البارد قبل التلدين على الخصائص النهائية؟
نعم. Heavily cold-worked C71500 (e.g., >تخفيض بنسبة 30%) يتم إعادة التبلور عند درجات حرارة أقل (600 درجة بدلاً من 700 درجة). اضبط الدورة وفقًا لذلك.
س6: هل تعتبر المعالجة الحرارية اللاحقة للحام - إلزامية بالنسبة إلى اللحامات المتباينة من C71500 إلى C70600؟
لا.لا يتطلب الاختلاف في محتوى النيكل تخفيف الضغط إلا إذا تجاوزت درجة حرارة التشغيل 100 درجة.
س 7: ما هي المدة التي يمكن أن يبقى فيها الأنبوب C71500 في درجة حرارة التلدين دون حدوث ضرر؟
ما يصل إلى ساعتين عند 700 درجة آمن. Beyond 2 hours, grain growth begins. For thick walls >10 ملم، تحقق من حجم الحبوب بعد 90 دقيقة.
س8: هل يمكنني استخدام شعلة البروبان لتخفيف التوتر الموضعي؟
غير مستحسن.يؤدي التسخين غير المتساوي إلى خلق تدرجات حرارية تسبب التواء أو إجهادًا متبقيًا جديدًا. استخدم بطانيات التدفئة المقاومة للكهرباء.
س9: هل تؤثر المعالجة الحرارية على النفاذية المغناطيسية لـ C71500؟
لا.يظل C71500 غير-مغنطيسيًا بعد المعالجة الحرارية المناسبة. إذا ظهرت المغناطيسية، فهذا يعني أن الطور الغني بالحديد- قد تسارع بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
س 10: ما هي المواصفات القياسية للمعالجة الحرارية لأنبوب C71500؟
ASTM B111 لا يتطلب المعالجة الحرارية.ومع ذلك، يقدم القسم الثامن من ASME، Div. 1 (UHA-13) إرشادات. للتطبيقات البحرية، اتبع NACE SP0472.
