ظاهرة تصلب العمل وتقسية الهيدروجين موجودة في عملية إنتاج مسحوبة على الباردماسورة غير ملحومة، وهو السبب الرئيسي لتكسير الأنابيب غير الملحومة المسحوبة على البارد. السبب الرئيسي هو أن صلابة الأنابيب الفولاذية تزداد بسبب عملية السحب على البارد ، ولكن أيضًا يزداد الضغط المتبقي داخل الأنابيب الفولاذية ، مما يوفر ظروف انتشار التشقق لتمزيق الهيدروجين ، وقد يشكل تصلب السحب البارد والتقصف الهيدروجيني تأثير تراكب. لذلك ، في الإنتاج والتطبيق الفعليين ، من الضروري اتخاذ تدابير شاملة للوقاية والسيطرة على التصلب البارد والتقصف الهيدروجيني.
تصلب الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المسحوبة على البارد
1. تعريف تصلب السحب البارد
أنابيب فولاذية غير ملحومة مسحوبة على البارد مصنوعة من المعالجة الباردة (معالجة التشوه في درجة حرارة الغرفة). تؤدي هذه العملية إلى زيادة كثافة التفكك داخل المادة ، مما يجعلها أكثر صعوبة وأقوى ، مع تقليل اللدونة والمتانة ، وهي ظاهرة تسمى تصلب العمل (أو تصلب العمل البارد).
2. آلية تصلب السحب البارد
أثناء السحب على البارد ، يتعرض الفولاذ لتشوه بلاستيكي قوي ، مما يؤدي إلى زيادة كثافة الخلع داخل الكريستال.
يتم إعاقة حركة التفكيك ، مما يجعل الهيكل البلوري داخل المادة أكثر إحكامًا ، مما يؤدي إلى زيادة الصلابة وقوة الشد.
في نفس الوقت من تصلب العمل ، يتم تقليل ليونة وصلابة المواد ، والأداء "صعب وهش".
3. تأثير تصلب السحب البارد
المزايا: الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المسحوبة على البارد تتميز بصلابة وقوة أعلى ، وهي مناسبة للمناسبات التي تحتاج إلى تحمل حمولات أكبر.
العيوب: تصلب السحب البارد يقلل من ليونة ولدونة المادة ، والتي من السهل كسر هش في المعالجة اللاحقة أو الاستخدام.
4. الحلول
المعالجة الحرارية: يمكن صلب الأنابيب الفولاذية بعد التصلب المسحوب على البارد لاستعادة ليونة ولدونة المادة ، مع تقليل الصلابة.
الرسم متعدد الممرات: يمكن أن يقلل استخدام التلدين الوسيطة المتعددة أثناء السحب البارد من التأثير التراكمي لتصلب العمل وتحسين أداء المعالجة.
تقشير الهيدروجين لأنابيب فولاذية غير ملحومة مسحوبة على البارد
1. تعريف تقشير الهيدروجين
يشير تقشير الهيدروجين إلى ظاهرة أن ذرة الهيدروجين تتسلل إلى المواد المعدنية ، مما يتسبب في أن تصبح المادة هشة ، وقدرة تحمل على الانخفاض ، وحتى كسر هش. الأنابيب الفولاذية غير الملحومة المسحوبة على البارد هي أكثر عرضة للتقصف بالهيدروجين بسبب الإجهاد المتبقي الذي قد يحدث أثناء المعالجة الباردة.
2. آلية تشكيل تقشير الهيدروجين
مصدر الهيدروجين:
قد يأتي الهيدروجين من أيونات الهيدروجين المنتجة أثناء التخليل أو الطلاء بالكهرباء أو اللحام ، أو من وسائط الرطوبة والتآكل في بيئة الاستخدام.
آلية الغزو:
تخترق ذرات الهيدروجين الأنابيب الفولاذية وتتجمع عند التفكك أو حدود الحبوب أو العيب ، مما يتسبب في ارتفاع الضغط المحلي وتشكيل تشققات صغيرة.
انتشار الكراك:
تنتشر الشقوق الدقيقة تحت ضغط الشد وتؤدي في النهاية إلى فشل المواد.
3. تأثير تقصف الهيدروجين
إجهاد الشد المتبقي والتقصف الهيدروجيني أثناء السحب البارد قد يسرع تشقق المادة.
انخفضت قوة الشد وليونة الأنابيب الفولاذية غير الملحومة بشكل كبير ، خاصة في الفولاذ عالي القوة ، ومشكلة تقصف الهيدروجين أكثر بروزًا.
4. الحلول
تجنب إدخال الهيدروجين:
أثناء التخليل أو الطلاء أو اللحام ، يتم التحكم في ظروف العملية بدقة لتقليل تغلغل أيونات الهيدروجين.
استخدام علاجات إزالة الهيدروجين (مثل التسخين أو التجفيف الفراغي) لتقليل محتوى الهيدروجين من الفولاذ.
تقليل الإجهاد المتبقي:
يتم تقليل الإجهاد المتبقي المتولد أثناء السحب البارد عن طريق تخفيف التوتر أو عمليات المعالجة الحرارية الأخرى.
تقليل كمية تشوه الرسم البارد ، معالجة خطوة بخطوة في عدة تمريرات.
تحسين تكوين المواد:
اختر الفولاذ ذو المقاومة الجيدة لقلة الهيدروجين ، مثل الفولاذ منخفض الكربون أو سبائك الصلب مع كمية مناسبة من الألومنيوم والتيتانيوم وعناصر أخرى ، مما يساعد على إصلاح ذرات الهيدروجين وتقليل خطر التقصف الهيدروجيني.
حماية السطح:
سطح الأنبوب الفولاذ غير الملحوم مجلفن أو مطلي لتجنب ملامسة الوسائط المسببة للتآكل في بيئة الخدمة وتقليل تسرب الهيدروجين عند المصدر.
اقرأ المزيد:كيفية التمييز بين الأنابيب الفولاذية المدلفنة على الساخن والبارد