Ano ang mga karaniwang mode ng pagkabigo ng martensitic hindi kinakalawang na mga tubo ng bakal habang ginagamit

Martensitic hindi kinakalawang na asero tubing ay pinahahalagahan para sa mataas na lakas at katamtaman na paglaban ng kaagnasan na ginagawang mahalaga sa mga kritikal na sektor tulad ng pagproseso ng kemikal at gas at ang henerasyon ng kapangyarihan gayunpaman sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na stress at tiyak na agresibong media MSS ay lubos na madaling kapitan ng pag -crack sa kapaligiran ng isang laganap at malubhang mode ng pagkabigo.

1. Sulfide Stress Cracking (SSC)

Ang SSC ay kumakatawan sa pinaka -mapanirang mekanismo ng pagkabigo para sa MSS tubing sa mga kondisyon ng langis at gas na "maasim na serbisyo" kung saan naroroon ang hydrogen sulfide HS.

• Mekanismo: Ang hydrogen sulfide ay nabubulok sa ibabaw ng metal na gumagawa ng atomic hydrogen na sumisid sa bakal ang mataas na lakas at naisalokal na mga lugar ng konsentrasyon ng stress ng martensitic na bakal tulad ng mga cold-worked zones o welds ay mga pangunahing site para sa pag-iipon ng hydrogen Ang nakulong na hydrogen ay nagiging sanhi ng lokal na pagbawas ng plasticity at yakap na humahantong sa biglaang fracture sa ilalim ng tensile stress na malayo sa ilalim ng lakas ng lakas ng materyal.

• Mataas na peligro na mga zone: Mga lugar na apektado ng heat-weld (HAZ) na mga lugar na may mataas na konsentrasyon ng stress at tubing na may hindi makontrol na mga antas ng tigas (labis na katigasan).

• Mga uso sa industriya: Dahil sa pagtaas ng mga bahagyang panggigipit sa malalim at malalalim na maayos na mga kapaligiran ang industriya ay lumilipat patungo sa ultra-mababang carbon at nikel na binagong martensitic steels na sinamahan ng mahigpit na mga high-temperatura na nakakapagod na proseso upang mabawasan ang pagkamaramdamin ng SSC.

2. Chloride Stress Corrosion Cracking (CISCC)

• Mekanismo: Ang mga ion ng Chloride ay pumipinsala sa passive film sa hindi kinakalawang na asero na lumilikha ng mga site para sa konsentrasyon ng stress sa ilalim ng matagal na mga bitak na stress na pagsisimula at magpalaganap ng alinman sa mga transgranularly o intergranularly na humahantong sa pamamagitan ng pagkabigo sa dingding.

• Karaniwang mga aplikasyon: Mga generator ng singaw sa mga halaman ng kuryente na mataas na konsentrasyon ng mga sistema ng paggamot ng brine at ilang mga high-temperature high-pressure chemical pipelines.

Kategorya ng dalawang mekanikal na pag -load at pagkasira ng pagkapagod

Dahil ang pag-tubing ng MSS ay madalas na ginagamit sa pag-load at mga dynamic na sangkap ang pagkabigo nito ay madalas na naka-link nang direkta sa mga cyclic stress o matinding mekanikal na naglo-load.

1. Pagkabigo ng pagkapagod

Ang pagkapagod ay ang pinaka-karaniwang mode ng mekanikal na pagkabigo para sa mga materyales na may mataas na lakas sa ilalim ng pag-load ng cyclic tulad ng pagbabagu-bago ng presyon ng likido o mekanikal na panginginig ng boses.

• Mekanismo: Ang mga bitak ay karaniwang nagsisimula sa mga depekto sa ibabaw ng mga panloob na mga gasgas ng dingding ng mga pits o mikroskopikong pagsasama ng pana-panahong pag-ikot ng stress na nagiging sanhi ng naipon na pinsala sa plastic zone sa crack tip na humahantong sa mabagal na pagpapalaganap ng crack hanggang sa natitirang cross-section ay hindi na maaaring magdala ng agarang pag-load na nagreresulta sa biglaang malutong na fracture.

• Mataas na peligro na mga zone: bomba ng bomba ng bomba kung saan ginagamit ang martensitic na bakal para sa mga seksyon ng ugat at mga seksyon ng high-vibration sa mga long-distance na mga pipeline ng transportasyon.

• Teknikal na Hamon: Ang lakas ng pagkapagod ay lubos na sensitibo sa integridad ng ibabaw ng pinong pag-polish ng ibabaw at pagkontrol sa lalim ng layer na gawa sa malamig na gawa ay kritikal sa pagpapahusay ng nakakapagod na buhay ng MSS.

2. Hydrogen Embrittlement (He)

Malapit na nauugnay sa SSC maaari siyang ma -impluwensyahan sa pamamagitan ng mga proseso ng pagmamanupaktura tulad ng electroplating o pag -pickling o sa pamamagitan ng hindi tamang proteksyon ng katod sa panahon ng serbisyo na independiyenteng pagkakaroon ng mga sulfides.

• Mekanismo: Ang bakal ay sumisipsip ng atomic hydrogen na humahantong sa isang matalim na pagbawas sa katigasan ng ductility at lakas ng bali kahit na walang panlabas na mga ahente ng kinakain kung ang makunat na stress ay naroroon ang mga hydrogen atoms ay magsusulong ng crack nucleation at paglaki.

Kategorya ng tatlong thermal katatagan at pagkasira ng microstructural

Ang pagganap ng martensitic hindi kinakalawang na asero ay nakasalalay nang labis sa matatag na tempered microstructure na hindi naaangkop na pagkakalantad ng temperatura ay maaaring humantong sa pagkasira ng microstructural at isang matalim na pagtanggi sa pagganap.

1. Pag -uudyok ng Temperatura

Ang ilang mga elemento ng alloying tulad ng phosphorus lata at antimony ay maaaring ihiwalay sa mga hangganan ng butil sa panahon ng mabagal na paglamig o matagal na pagkakalantad sa saklaw ng 350 degree C hanggang 550 degrees C ito ay humahantong sa isang malaking pagkawala ng katigasan ng epekto ng bakal na nagreresulta sa pag -embrittlement.

• Resulta: Habang ang tigas ay maaaring hindi magbago nang malaki ang pagtutol ng materyal sa epekto ng stress na mabilis na lumala sa mababang temperatura o mataas na mga rate ng pilay na ginagawang lubos na madaling kapitan ng malutong na bali.

• Mga Panukala sa Pag -iwas: Paggamit ng Water Quenching o Mabilis na Paglamig Sa pamamagitan ng Kritikal na Saklaw ng Temperatura ng Pagyakap pagkatapos ng Pag -init.

2. 475 degree C Embittlement at Sigma Phase na pag -ulan

Ang pangmatagalang pagkakalantad ng martensitic hindi kinakalawang na asero sa saklaw ng 400 degrees C hanggang 500 degree C ay maaaring humantong sa pag-ulan ng mga phase na mayaman na chromium lalo na sa paligid ng 475 degree C na nagdudulot ng hindi pangkaraniwang bagay na kilala bilang 475 degree C embrittlement higit pa sa pagpapalawak ng pagkakalantad sa mas mataas na temperatura tulad ng 600 degree C sa 900 degrees C ay maaaring maging sanhi ng pag-ulan ng hirap at malubhang sigma phase.

• Epekto: Ang parehong mga phenomena ay makabuluhang bawasan ang plasticity at katigasan ng materyal habang sabay na binabawasan ang paglaban ng kaagnasan.

• Insight ng Application: Ang pangmatagalang temperatura ng operating ng MSS tubing ay dapat na mahigpit na limitado sa disenyo upang maiwasan ang mga sensitibong saklaw ng temperatura.