ASTM B111 C70600 Bakır-Nikel Boru için Doğru Isıl İşlem
C70600 (90-10 bakır-nikel, UNS C70600)ısı eşanjörü ve kondansatör borularında yaygın olarak kullanılan, deniz suyuna-dayanıklı bir alaşımdır. Bu alaşımın ısıl işleminin üç amacı vardır: - soğuk işlemden sonra yumuşatma (tavlama), artık-gerilmeyi azaltma (gerilme giderme) ve aşırı ısınmadan kaynaklanan hasarı önleme. Bu kılavuzda doğru uygulama ve yaygın hatalar açıklanmaktadır.
C70600'ün Kaynak Sonrası-Isıl İşleme İhtiyacı Var mı? HAYIR.
C70600, kaynak sonrası-ısıl işlem gerektirmez. Karbon çeliği veya bazı paslanmaz alaşımlardan farklı olarak, korozyon direncini ve mekanik özelliklerini kaynaklanmış durumda korur; PWHT aslında tane büyümesine neden olabilir ve gücü azaltabilir. Bir istisna: Borunun aşırı derecede soğuk işlenmesi (yaklaşık %30'dan fazla azalma) ve ardından kaynak yapılması durumunda, 300-400 derecede 30 dakika boyunca gerilim-giderme tavlaması yararlı olabilir.
| Durum | Isıl işlem gerekli mi? |
|---|---|
| -Kaynaklı, hafif soğuk iş | HAYIR |
| As-welded, heavy cold work (>30%) | İsteğe bağlı stres giderme |
| Kaynak öncesi tavlanmış boru (O60) | HAYIR |
| Kaynaktan önce sert-çekilmiş boru | - yok ancak kaynak işleminin sert-çekilmiş olması önerilmez |
| U-bükülme oluşturma | Bükülmeden sonra gerilimin azaltılması önerilir |
Tam Tavlama: 650–750 derece
Tam tavlama, soğuk çekme sonrasında yumuşaklığı ve sünekliği geri kazandırır, tane yapısını yeniden kristalleştirir ve iç gerilimi ortadan kaldırır. Önerilen döngü:
| Adım | Sıcaklık | Zaman | Soğutma |
|---|---|---|---|
| Sıcaklığa ısıtın | 650–750 derece | 25 mm kalınlık başına 30–60 dakika | - |
| Emmek | sıcaklıkta tutun | 30–60 dakika | - |
| Serin | 300 derecenin altında | Gerektiğinde | Hava veya su söndürme |
Tavlama ne işe yarar:Soğuk çekmeden kaynaklanan iç gerilimi ortadan kaldırır, bükülme ve genleşme için sünekliği geri kazandırır, tane yapısını yeniden kristalleştirir ve korozyon direncini değiştirmez (bileşimdeki %9-11 Ni ve %1,0-1,8 Fe'den gelir).Ne yapmaz:yüzey oksitini gidermez (dekapaj ayrı bir adımdır), kimyasal bileşimi değiştirmez ve düşük-kaliteli malzemeyi iyileştiremez.
Gerilim-Gerilim Tavlaması: 300–400 derece
Gerilim giderme, soğuk bükme (U-bükmeler) veya hafif soğuk çalışma sonrasında kullanılır. Boruyu tamamen yumuşatmadan artık gerilimi azaltır. Tipik uygulama: 30-60 dakika boyunca 300-400 derecede, ardından havayla soğutulur. U-bükülmüş ısı-eşanjör boruları, servis sırasında titreşime maruz kalan borular (kompresör soğutucuları) ve onarım sonrası kaynak için gerilim azaltıcı kullanın; düz tüpler, hafif kıvrımlı (yarıçap > 5 × OD) veya yaklaşık 1,0 mm duvarın altındaki ince-duvarlı tüpler için genellikle gereksizdir (bozulma riski).
C70600 Aşırı Isınırsa Ne Olur?
| Sıcaklık | Etki |
|---|---|
| 750 derece | Normal tavlama - kabul edilebilir |
| 800 derece | Tahıl büyümesi başlıyor |
| 850 derece | Aşırı tane büyümesi - gücü azalttı |
| 900 derece | Yüzey oksidasyonu, potansiyel çatlama |
| ~950 derecenin üstünde | Erime başlar (solidus yaklaşık 1080–1100 derece) |
Aşırı ısınma belirtileri: tüp kırılgan hale gelir (bükme testini geçemez), yüzey ölçeği kalın ve siyah olur, aşındırma sonrasında tane yapısı çıplak gözle görülebilir veya çekme mukavemeti yaklaşık 310 MPa'nın altına düşer. Aşırı ısınmayı önlemek için, termokupllu kontrollü bir-atmosfer fırını kullanın, tavlama için açık alev kullanmayın ve döngü sırasında sıcaklığı izleyin.
Mekanik Özelliklere Etkisi
| Durum | Çekme (MPa) | Verim (MPa) | Uzama (%) | Sertlik (HRB) |
|---|---|---|---|---|
| Sert çekilmiş (H80) | 400–550 | 350–450 | 8–15 | 80–95 |
| Stres azaldı | 350–450 | 250–350 | 15–25 | 65–80 |
| Tavlanmış (O60) - standardı | 310–380 | 105–150 | 30–45 | 40–65 |
| Over-annealed (>800 derece) | 310'un altında | 100'ün altında | 45–60 | 40'ın altında |
Satınalma Siparişinde Isıl İşlemin Belirtilmesi
Her zaman öfke durumunu açıkça belirtin. Örnek ifadeler: "ASTM B111'e uygun boru, C70600 alaşımı, dikişsiz, tavlanmış (O60 temperli). Kontrollü bir-atmosfer fırınında 650–750 derecede tam tavlama. ASTM B111'e göre tavlama ve mekanik özellikleri doğrulamak için değirmen sertifikası." Yaygın temper kodları: O60 (yumuşak tavlanmış - standart), O61 (soğuk şekillendirmeden sonra gerilimi giderilmiş -), O30 (hafif soğuk çekilmiş - daha yüksek mukavemet), H80 (sert çekilmiş - ısı eşanjörleri için değil). Isı eşanjörü boruları için, boru levhalarına yuvarlamak için tavlanmış (O60) kullanın ve U{20}}bükme demetleri için gerilimi azaltılmış-; Genişletmenin gerekli olduğu yerlerde sert-çekilmiş boru kullanmayın.
C70600 borunun doğru ısıl işlemi şu anlama gelir: normal kaynak sonrasında PWHT yok; soğuk işlemden sonra sünekliği yeniden sağlamak için 650–750 derecede tam tavlama; ağır bükme veya soğuk işlerden sonra 300–400 derecede stres giderme; 800 derecenin üzerindeki sıcaklıklardan kesinlikle kaçınılması; ve ısı-eşanjörü hizmeti için O60 tavlanmış temperin özellikleri. Korozyon direnci ısıl işlemden değil bileşimden kaynaklanır; dolayısıyla tavlanmış, gerilimi-giydirilmiş ve çekilmiş tüpler benzer deniz suyu performansına sahiptir.
SSS
C70600 için tavlama ve gerilim giderme arasındaki fark nedir?
Tavlama 650-750 derecede yapılır ve yeniden kristalize tane yapısına sahip tüpü tamamen yumuşatır. Gerilim giderme 300-400 derecede yapılır ve tane yapısını veya sertliğini önemli ölçüde değiştirmeden artık gerilimi azaltır.
C70600 tüpünü saha atölyesinde hamlaçla tavlayabilir miyim?
Hayır. Torç ısıtması eşit değildir ve bölgesel aşırı ısınmaya neden olur. Tavlama kontrollü atmosfer fırını gerektirir. Saha çalışması için, kesinlikle gerekliyse daha düşük sıcaklıkta gerilim giderme kullanın veya önceden tavlanmış tüpler- satın alın.
Isıl işlem C70600'ün korozyon direncini etkiler mi?
Hayır. C70600'ün korozyon direnci ısıl işlemden değil, kimyasal bileşiminden (%9–11 nikel, %1,0–1,8 demir) gelir. Tavlanmış, gerilimi giderilmiş ve soğuk çekilmiş boruların tümü benzer deniz suyu korozyon direncine sahiptir.
Neden bazı tedarikçiler C70600'ü tavlanmış yerine sert çekilmiş durumda gönderiyor?
Tavlama işlemi atlandığı için sert çekilmiş boruların üretimi daha ucuzdur. Bazı tedarikçiler maliyetleri azaltmak için bunu yapıyor. Ancak sert çekilmiş borular genleşme sırasında çatlar ve reddedilmelidir. Her zaman O60 tavlanmış temper gerektirir.
Bir tüpün laboratuar olmadan uygun şekilde tavlanıp tavlanmadığı nasıl kontrol edilir?
Bir bükülme testi yapın. 150 mm'lik bir numune kesin. Çapı 2x tüp OD olan bir mandrel etrafında 90 derece bükün. Tavlanmış boru çatlamadan bükülür. Sert çekilmiş boru çatlıyor veya yüzeyinde yırtıklar var.
C70600 tavlamasından sonra soğutma yöntemi nedir – su mu yoksa hava mı?
Her ikisi de kabul edilebilir. Suyla söndürme biraz daha yüksek mukavemet sağlar. Hava soğutması daha yavaştır ve maksimum süneklik sağlar. Çoğu uygulama için her iki yöntem de uygundur. Standart soğutma yöntemini belirtmemektedir.
C70600 tavlama için vakum fırını kullanabilir miyim?
Evet, vakum fırını mükemmeldir çünkü yüzey oksidasyonunu önler. Vakumlu fırın kullanıyorsanız sıcaklığı 30-60 dakika boyunca 650-700 derecede tutun. Vakumda veya inert gaz dolgusu ile soğutun.
C70600 soğuk çekme sırasında sertleşir mi?
Evet, önemli ölçüde. Soğuk çekme, kesiti %30-70 oranında azaltır ve çekme mukavemetini 310 MPa'dan 450-550 MPa'ya artırır. Uzama %30-45'ten %8-15'e düşer. Sünekliği yeniden sağlamak için tavlama gereklidir.
Tavlanmış C70600 tüpü için hangi tane boyutu normaldir?
Ortalama tane çapı 0,015–0,045 mm'dir (ASTM tane boyutu 9–6). İnce taneler daha iyi mukavemet sağlar. İri taneler yüksek sıcaklıkta daha iyi sürünme direnci sağlar. Çoğu ısı eşanjörü servisi için orta taneli (0,025 mm) en iyisidir.
C70600 kaç kez yeniden-tavlanabilir?
Birçok kez. C70600 birden fazla çevrimden sonra bile tavlanma özelliğini kaybetmez. Ancak tekrarlanan ısıtma yüzey oksidasyonuna ve kademeli tane irileşmesine neden olur. Pratikte 2–3 yeniden-tavlama döngüsü kabul edilebilir.
Test yöntemleri
ASTM E243'e göre girdap akımı testi (ECT)
20 MPa'ya kadar hidrostatik test
Her ısıda alaşım doğrulaması için PMI (XRF)
Mekanik özellik testi (çekme, sertlik, düzleşme, genleşme)
Tane yapısı için mikroskobik inceleme
ASTM B111'e göre düzleştirme testi
Kaynaklı borular için ters düzleştirme testi (varsa)
ASTM E112'ye göre tane boyutu ölçümü
Ambalaj standartları
Kirlenmeyi önlemek için her iki uçta plastik uç kapakları
Her tüp için ayrı çoklu torba ambalajı
İhracat için ahşap kasalar veya çelik makaralar
Deniz yoluyla sevkiyat için-neme dayanıklı kağıt ve kurutucu
Her paketin üzerinde ısı numarası, boyutu, sertliği ve miktarı bulunan etiket
Temperlemeyi tanımlamak için renk-kodlu bantlar (tavlanmış için yeşil)
Tüp katmanları arasında-pas önleyici kağıt
Üretim ekipmanları
Ekstrüzyon presi (1500T ve 2500T)
Soğuk çekme makineleri (10 hat, OD aralığı 4 mm ila 90 mm)
Tav fırınları (kontrollü atmosfer, 650–750 derece, 3 adet)
Doğrultma ve kesme hatları
Isı eşanjörü boruları için U-bükme makinesi
Girdap akımı test makineleri (3 adet)
Süreç içi alaşım doğrulaması için-PMI tabancası
Sertlik test cihazı (Rockwell ve Vickers)
Bakır Ürün Gamımız
| Ürün formu | Ortak alaşımlar | Boyut aralığı |
|---|---|---|
| Tüp (kesintisiz) | C10100, C10200, C12200, C70600, C71500, C44300, C68700 | DÇ 4 mm–90 mm, GÇ 0,3 mm–5,0 mm |
| Boru (dikişsiz) | C12200, C70600, C71500 | DÇ 10 mm–108 mm, GÇ 1,0 mm–8,0 mm |
| Çubuk / çubuk (yuvarlak, altıgen, kare) | C10100, C10200, C11000, C36000, C46400, C63000 | Çap 3mm–100mm |
| Tel | C10100, C10200, C11000, C16200, C19400 | Çap 0,1 mm–8,0 mm |
| Şerit / bobin | C10100, C10200, C11000, C19400, C26000, C26800, C52100 | Kalınlık 0,1 mm–3,0 mm, genişlik 400 mm'ye kadar |
| Plaka / levha | C10100, C10200, C11000, C12200, C70600, C71500, C46400 | Kalınlık 0,5 mm–50 mm, genişlik 1000 mm'ye kadar |
