Ki jan nimewo a anvan gwosè grenn Austenite nan 316 Nerjaveèi asye aparèy chofaj djenn tib kontwòl ranpe kavitasyon pousantaj nikleyasyon nan 550 degre

Dansite fwontyè grenn jaden kòm yon faktè nan lavi ranpe

Pou 316 Nerjaveèi asye gaine tib chofaj elektrik opere nan tanperati ki wo (550 degre, tipik pou aplikasyon pou chofaj segondè lè oswa gaz), gwosè anvan an austenite grenn ki eksprime kòm yon nimewo gwosè grenn ASTM (G) se yon varyab prensipal mikwostriktir ki kontwole vitès la nikleyasyon kavitasyon ranpe. Materyèl ki gen grenn byen -(ASTM G=8-10, dyamèt grenn 15-25 µm) gen yon pi gwo zòn nan fwontyè grenn pou chak volim pase materyèl ki graye (ASTM G=3-5, dyamèt grenn 50-80 µm). Malgre ke grenn amann yo montre pi fò rannman nan tanperati nòmal, yo montre pi rapid nikleyasyon kavitasyon ranpe nan tanperati k ap monte paske fwontyè grenn yo se sit pi pito pou fòmasyon kavite. Gwosye grenn 316 (ASTM G=4-5) gen yon lavi ranpe 3-5 fwa pi long nan 550 degre pase materyèl amann grenn nan chaj menm jan an ak tanperati.
Refraz fraz

Retounen nan fraz orijinal la

Kopi fraz

Pa gen sijesyon

Etid sa a evalye relasyon ki genyen ant nimewo gwosè ASTM grenn jaden, to kavitasyon nucleation ak lavi rupture ranpe pou 316 djenn, epi pwopoze yon fondasyon spesifikasyon pou itilizasyon tanperati ki wo -.

Krak Inisyasyon atravè Kavitasyon Fwontyè Grenn pandan ranpe

Mekanis prensipal la nan deformation ranpe nan 316 asye pur nan 550 degre se glisman fwontyè grenn jaden. Glisman grenn adjasan yo youn pase lòt lakòz konsantrasyon estrès nan pwen trip yo ak nan patikil dezyèm faz (karbid, enklizyon) akòz enkonpatibilite jewometrik, ki nukle vid yo. Pousantaj nikleyasyon an se envès pwopòsyonèl ak gwosè grenn; Plis gwosè grenn se pi piti a, se pi gwo kantite junction fwontyè grenn jaden pou chak volim inite e konsa se pi gwo kantite sit nikleyasyon posib. Yon fwa yo nuklee, vid yo elaji pa difizyon vid sou fwontyè grenn yo (Coble creep) ak pouvwa -lalwa ranpe nan matris ki antoure a. Total lavi fluaj la se sòm tan pou nwaye yon popilasyon kritik nan kavite (anjeneral 5-10% fraksyon zòn nan fwontyè kavite) ak tan pou kavite sa yo kole nan yon fant. Plis dansite fwontyè tou implique plis sit nukleasyon, kidonk pousantaj kavite kritik la ka reyalize pi bonè pou materyèl amann-grenn malgre to kwasans lan pi dousman pou chak kavite akòz longè difizyon ki pi kout.

Kantite korelasyon ant ASTM Grenn Size ak Creep Life nan 550 degre

Tès rupture ranpe nan 316 tib ak gwosè grenn kontwole (pa ajiste tan an recuit solisyon ak tanperati) nan 550 degre ak yon estrès aplike nan 100 MPa (tipik nan estrès la baskètbòl soti nan kontrent ekspansyon tèmik) te etabli relasyon sa yo.

Nimewo Gwosè Grenn ASTM (G) Dyamèt Grenn (µm) Zòn Fwontyè Grenn pou chak mm3 (mm2/mm3) Tan pou 1% Zòn Fwontyè Cavitated (èdtan, 550 degre, 100 MPa) Lavi rupture Flux (h, 550 degre, 100 MPa) Liy Relative Flux (G58) Liy de baz (G58) 10 (trè byen) 10-15 150-200 100-200 500-1,000 0.3× Non 8-9 (amann) 15-25 100-150 200-400 1,000-2,000 0.5× Pa rekòmande 7-8 (mwayen-amann) 25-35 70-100 300-600 1,500-3,000 0.8× majinal 6-7 (mwayèn) 35-45 50-70 500-1,000 2,500-4,500 1.0-1.2× Akseptab pou tanzantan
5-6 (mwayen-gros) 45-55 40-50 800-1,500 4,000-6,500 1.5-2.0× Rekòmande
4-5 (koryas) 55-70 30-40 1,200-2,500 6,000-10,000 2.5-3.5× Ideyal pou sèvis kontinyèl
3-4 (koryas) 70-85 25-30 1,500-3,500 7,000-12,000 3.0-4.0× Akseptab men pi ba duktilite
Enfliyans gwosè grenn ak distribisyon Carbide

Rezistans kavitasyon ranpe nan 316 grenn koryas depann anpil sou prezans tou de carbure fwontyè entragranular ak grenn. Pousantaj refwadisman pandan rkwir solisyon ki kreye amann, carbure intragranulaire (M 23 C 6 , MC) bay ranfòsman presipitasyon nan enteryè grenn jaden an, minimize ranpe matris la. Pousantaj refwadisman ralanti lakòz carbure fwontyè grenn ki koryas, kontinyèl, ki diminye lavi ranpe paske nan kote favorab pou nikleyasyon kavite yo. Mikwostrikti ideyal la pou sèvis ranpe nan 550 degre se grenn koryas (ASTM G=4-6) ak yon dispèsyon amann nan carbure intragranulaire ak carbure fwontyè grenn discontinuous. Mikwostrikti: Solisyon rkwit nan 1040-1060 C, modera refwadi (lè fòse, pa dlo pasè), Lè sa a, estabilizasyon rkwit nan 850-900 C pou 2-4 èdtan. Anneal estabilizasyon an presipite karbid nan yon fason kontwole san sansibilizasyon (pou klas 316L oswa estabilize).

Spesifikasyon gwosè grenn pou itilize nan sèvis chofaj tanperati ki wo

Dapre estimasyon lavi sèvis, yo pwopoze estanda gwosè grenn sa yo pou 316 aparèy chofaj ki kouvri pou operasyon kontinyèl nan tanperati djenn 550 degre (tanperati miray enteryè).

Lavi Sèvis Dezire a 550 C (èdtan) Gwosè Grenn Minimòm ASTM (pi ba nimewo=pi grosye) (ASTM) gwosè maksimòm grenn (pi gwo nimewo=pi piti) Tretman Chalè Rekòmande<2,000 (intermittent duty) 3 6 Standard solution anneal + quench 2,000-5,000 4 6 Controlled anneal + forced air cool 5,000-10,000 5 (max, indicating coarser than G=5 is permitted) 5 Extended anneal + stabilisation
Validasyon jaden gwosè grenn ak domaj ranp 10,000-20,000 4 (minimòm grossière) 5 Rekwit tanperati wo (1100 degre) + fre dousman

Aparèy chofaj sèvis tanperati ki wo yo ka detèmine gwosè grenn nan analiz metalografik nan yon -koupe transvèsal, apre yo fin grave ak glyceregia (15 mL HCl, 10 mL gliserin, 5 mL HNO3). Nimewo ASTM gwosè grenn yo jwenn nan konparezon ak tablo estanda dapre ASTM E112 . Domaj kavitasyon ranpe (ti tach nwa (kavite) sou fwontyè grenn nan agrandisman 500-1000x) anjeneral rive lè 50-60% nan lavi fluaj la te fin itilize. Pou yon aparèy chofaj (G=5), yo obsève kavite nan ~4,000-6,000 èdtan nan yon lavi 8,000 èdtan. Pou materyèl amann (G=8), kavite yo vizib alantou 200-400 èdtan, ki ofri anpil mwens avi anvan rupture. Echantiyon peryodik (yon aparèy chofaj pou chak pakèt pou chak ane) pou evalyasyon metalografik fraksyon kavitasyon bay done antretyen prediksyon pou aparèy chofaj kle yo.

Konsidere gwosè grenn pou konpozan soude ak koube

Yo dwe evalye egzijans gwosè grenn yo anrapò ak soude ak koube bouchon. Soude jenere yon zòn ki afekte chalè ak grenn byen (ASTM G=9-11) sou liy fizyon soude a. Nan tanperati ki wo zòn sa a -grain fin ka yon zòn vilnerab pou kavitasyon ranpe. Nan ka aparèy chofaj kouri pi wo pase 500 degre, zòn soude a ka echwe preferansyèlman menm pandan gwosè metal debaz la se koryas. Yon rediksyon se fè yon rkwit solisyon pòs-soude, ki grajye grenn HAZ yo. Sa a ka pa posib. Altènatif la se sèvi ak yon alyaj ki pi rezistan tankou 310 Nerjaveèi oswa Inconel 600 pou aparèy chofaj tout antye ki pral retire varyasyon depandan gwosè grenn nan lavi ranpe.

Konklizyon: Spesifikasyon Grenn koryas pou fòs ranpe tanperati ki wo

Pou 316 aparèy chofaj asye pur ki anvlòp nan 550 degre, nimewo gwosè grenn austenite anvan an se faktè a kontwole pou to a nukleasyon kavitasyon ranpe e pakonsekan lavi a rupture ranpe total. Nukleasyon kavitasyon se 3-5 fwa pi vit nan materyèl grenn byen (ASTM G=8-10) pase nan materyèl grenn koryas (ASTM G=4-5) ak lavi ranpe redwi soti nan 10,000 èdtan a 2,000 èdtan nan menm estrès ak tanperati. Enjenyè yo dwe presize yon G=5 oswa G=6, verifye pa metalografi ASTM E112, pou kantite maksimòm ASTM gwosè grenn (grenn ki pi grosye) pou 316 djenn pou itilizasyon tanperati wo kontinyèl. Metodoloji ki dekri a gen rapò gwosè grenn ak pousantaj kavitasyon ki kavitasyon ak lavi rupture, sa ki pèmèt achtè yo chwazi tib djenn 316 ak pi bon rezistans nan echèk ranpe nan aplikasyon pou tanperati ki wo.