• میهن فولاد

فولادهای ساختاری پیشرفته: قسمت چهارم

فولادهای ساختاری پیشرفته: قسمت چهارم
برای دستیابی به خصوصیات مکانیکی بهبود یافته و در عین حال جوش پذیری عالی ، لازم است که یک فولاد کربن فوق العاده کم با فاز تک ریزساختار فریت باینیتی ریز تولید شود. این با افزودن عناصر سختی پذیری و فرآیند کنترل حرارتی حاصل شده است.
استفاده از X80 منجر به کاهش قابل توجه مواد در مقایسه با لوله های X70 شد ، به عنوان مثال. برای خط لوله روورگاس در آلمان با کاهش ضخامت دیواره از 20.8 میلی متر برای X70 به 18.3 میلی متر برای X80 ، پس انداز گزارش شده در کل 20،000 تن بود.
X80 با استفاده از گرما ، فولادهای پردازش شده را کنترل می کند. برای دستیابی به چقرمگی مناسب ، لازم است سطح گوگرد را تا حد ممکن پایین نگه دارید. بنابراین ، این هم سم زدایی آهن و هم تزریق CaSi را شامل می شود.
نورد خشن (مرحله اول) در محدوده دمای تبلورزدایی كامل انجام می شود ، و در نتیجه اندازه دانه 5 آستنیت در مقیاس ASTM (60μm ~) كریستالیزه می شود. نورد نهایی در هیچ محدوده دمای تبلورزدایی انجام نمی شود و در نتیجه اندازه دانه آستنیت خیلی بزرگتر 8-9 در مقیاس ASTM (20μm ~) اصلاح می شود.
پس از سريع شدن سرمايش ، اين دانه هاي آستنيتي دانه ريز به دانه هاي فنييت بنييتي با اندازه 10-12 در مقياس ASTM (3-10μm ~) تبديل مي شوند. شکل 2 انتشار ترک در فولاد X80 را نشان می دهد. واضح است که وجود مارتنزیت و / یا مروارید باعث کاهش شدید مقاومت و همچنین جوشکاری می شود. بنابراین لازم بود که یک فولاد کربن فوق العاده کم با تک فاز میکروساختار فریت باینیتی تولید شود که خوب باشد و انواع کمی درشت کاربید دارد.
مشخص شده است که افزودن عناصر برای سختی پذیری مانند منگنز ، مس و مولیبدنوم برای ایجاد دمای تحول فریت کم و تحول مروارید کند است.
سرانجام ، فرایند کنترل شده ترمومکانیکی (TMCP) ، که شامل نورد کنترل شده و سرمایش سریع در هنگام نورد گرم است ، همچنین برای به حداقل رساندن معادل کربن ، به منظور دستیابی به جوشکاری خوب و چقرمگی جوش مورد استفاده قرار می گیرد. کلاسهای مختلف X80 برای کاربردهای مرزی ایجاد شده است.
ریزساختار یکنواخت و بسیار ظریف با سرمایش شتابی که به دنبال نورد حرارتی انجام می شود بدست می آید ، همانطور که برای فولاد X80 نشان داده شده است. ریزساختار فریتی- باینیتی به خصوصیات بهبود یافته این فولاد نسبت می دهد.
استفاده از X80 منجر به کاهش قابل توجه مواد در مقایسه با لوله های X70 شد ، به عنوان مثال. برای خط لوله روورگاس در آلمان با کاهش ضخامت دیواره از 20.8 میلی متر برای X70 به 18.3 میلی متر برای X80 ، پس انداز حاصل شده در کل 20،000 تن بود. این همچنین منجر به کاهش هزینه های لوله ، هزینه حمل و نقل و هزینه جوشکاری ، به دلیل کاهش زمان جوشکاری برای دیوارهای نازک تر می شود.
جالب است که اثر بورون را بر روی فولادهای لوله ای با مقاومت بالا X80 مرور کنیم. از اهمیت عملی زیادی برخوردار است که با حداقل افزودنی های آلیاژی ، به خواص مورد نیاز بدست می آید. مواد مورد استفاده با استفاده از ترکیب مناسب ترکیب شیمیایی و پارامترهای عملیات حرارتی بدست آمده ، به منظور برقراری تعادل صحیح بین استحکام ، چقرمگی و جوشکاری بکار می رود.
علاوه بر نیوبیوم ، تیتانیوم و وانادیوم ، عنصر میکرو آلیاژی بورون نیز بسیار مؤثر است. آلیاژ بورون به دلیل تأثیر آن در سختی پذیری ، باعث کاهش میزان کربن می شود و منجر به کاهش CEIIW می شود.