Для чего нужна температура отжигаASTM B111 C71500 Медно-никелевая труба?
От 600 до 750 градусов (от 1112 до 1382 градусов по Фаренгейту).Время выдержки зависит от толщины стены, обычно от 30 до 60 минут на дюйм толщины. Метод охлаждения: воздушное охлаждение (закалка не требуется).
Отжиг C71500 служит двум целям:
Размягчение для холодной штамповки (изгиб, расширение)
Рекристаллизация после холодной обработки.
| Толщина стенки | Температура отжига | Время удержания | Охлаждение |
|---|---|---|---|
| Меньше или равно 2 мм (14 BWG) | 600–650 градусов | 15–20 мин. | Воздух |
| 2–5 мм | 650–700 градусов | 30–45 мин. | Воздух |
| >5 мм | 700–750 градусов | 60 мин. | Воздух |
Требует ли ASTM B111 C71500 медно-никелевой трубы снятия напряжения после сварки?
Обычно нет, но требуется в определенных случаях.C71500 обладает хорошей пластичностью и низким остаточным напряжением от сварки. Однако снятие стресса необходимо в следующих случаях:
Труба будет работать при температуре выше 100 градусов (риск термоциклирования)
Сварные соединения выполнены в сильно закреплённых узлах (без компенсационных петель).
Последующая холодная гибка производится вблизи сварных швов.
Параметры снятия напряжения для C71500:
Температура: от 350 до 450 градусов (от 662 до 842 градусов по Фаренгейту)
Время выдержки: 1 час на 25 мм толщины.
Охлаждение: Воздушное
Что произойдет, если вы перегреете медно-никелевую трубу C71500 во время термообработки?
Рост зерна и поверхностное окисление.Перегрев выше 800 градусов вызывает три проблемы:
Размер зерна превышает ASTM №. 3→ снижение усталостной долговечности
Образование оксида никеля(темная шкала) → удаляет никель из поверхностного слоя, снижая коррозионную стойкость
охрупчиваниеза счет диффузии кислорода по границам зерен
| Симптом перегрева | Причина | Средство |
|---|---|---|
| Темно-серая/черная шкала | Слишком высокая температура или время | Удалить травлением (10% серной кислотой). |
| Крупное зерно видно на ID | >800°C for >2 часа | Отклонить – нельзя отменить |
| Трещина при изгибе | Окисление границ зерен | Выбросить трубу |
Как избежать окисления при термообработке медно-никелевой трубы C71500?
Используйте защитную атмосферу или продувку инертным газом.Кислород при повышенных температурах образует оксиды меди и никеля.
Рекомендуемые методы (в порядке эффективности):
| Метод | Атмосфера | Уровень окисления | Расходы |
|---|---|---|---|
| Вакуумная печь | Вакуум (<10⁻³ torr) | Никто | Высокий |
| Печь с инертным газом | Аргон или азот | Минимальный | Середина |
| Муфельная печь с обшивкой | Угольный порошок или нержавеющая фольга | Низкий | Середина |
| Открытая печь (воздушная) | Воздух | Тяжелый (неприемлемо) | Низкий |
Для-термической обработки сварных узлов на месте:
Продуйте внутренний диаметр трубы аргоном со скоростью 5–10 л/мин.
Оберните OD керамическим одеялом
Используйте для указания температуры-мелки или термопары.
Какова рекомендуемая термическая обработка для гибки медно-никелевых труб C71500?
Два варианта в зависимости от радиуса изгиба и толщины стенки.
Холодная гибка (без термообработки перед гибкой):
Минимальный радиус изгиба: 3x наружный диаметр для 12 BWG.
Предварительный-нагрев не требуется
Post-bend stress relief only if cold work >скидка 15%
Горячая гибка (термическая обработка перед гибкой):
Температура: от 600 до 700 градусов
Время выдержки: минимум 30 минут.
Гибка, выполняемая при температуре
После изгиба: повторный-отжиг при температуре 600–650 градусов в течение 30 минут.для восстановления однородной зернистой структуры
| Тип изгиба | Минимальный радиус (кратный наружный диаметр) | Требуется предварительный-прогрев? | Требуется после-обогрев? |
|---|---|---|---|
| Холодный изгиб, 13–18 BWG. | 3x | Нет | Нет |
| Холодный изгиб, 10–12 BWG. | 4x | Нет | Да (снятие стресса) |
| Горячий изгиб, любая толщина | 2.5x | Да (600–700 градусов) | Да (повторный-отжиг) |
Улучшает ли термообработка коррозионную стойкость медно-никелевой трубы C71500?
Нет, но неправильная термическая обработка его разрушает.Устойчивость к коррозии C71500 обеспечивается за счет однородного твердого раствора никеля-меди и защитной оксидной пленки. Термическая обработка не усиливает это свойство.
Однако,неправильная термическая обработка ухудшает коррозионную стойкостьчерез:
Обеднение поверхности никелем (окисление)
Зернограничное осаждение (при слишком медленном охлаждении из-за высокой температуры)
Остаточные растягивающие напряжения из-за неправильного охлаждения.
Допустимые методы охлаждения в зависимости от применения:
| Приложение | Способ охлаждения после отжига | Влияние на коррозию |
|---|---|---|
| Общие трубопроводы морской воды | Воздушное охлаждение | Приемлемый |
| Трубки теплообменника | Воздушное охлаждение или охлаждение печи | Приемлемый |
| High-velocity seawater (>4 m/s) | Только воздушное охлаждение (без охлаждения печи) | Лучший |
| Служба аммиака (если это неизбежно) | Неприменимо (используйте другой сплав) | - |
Каковы распространенные дефекты термообработки медно-никелевых труб C71500?
Рост зерна
Cause: >750°C for >2 часа
Обнаружение: Ультразвуковое обратное рассеяние или деструктивный тест на размер зерен.
Результат: Низкая усталостная прочность, растрескивание под действием вибрации.
Обезуглероживание поверхности/деникелирование
Причина: Окисление в воздушной печи.
Обнаружение: разница в твердости (поверхность мягче сердцевины), EDS-анализ.
Результат: Питтинг в морской воде в течение 6–12 месяцев.
Растрескивание после снятия напряжения
Cause: Temperature too high (>500 градусов)
Обнаружение: Пенетрантный тест
Результат: Трещины в зоне расширения трубной решетки.
Мягкая зона сварного шва
Причина: локальный перегрев во время отжига после-сварки.
Обнаружение: перемещение твердости поперек сварного шва.
Результат: Преждевременная эрозия сварного шва.
Неравномерная рекристаллизация
Причина: короткое время выдержки для толстой стены.
Обнаружение: микроструктура показывает смешанные размеры зерен.
Результат: Непостоянные механические свойства.
Часто задаваемые вопросы
В1: Требует ли медно-никелевая труба C71500 отжига на раствор?
Нет.C71500 — это однофазный-сплав твердого раствора. Отжиг в растворе не применим. Используется только отжиг для смягчения.
В2: Какого цвета должна быть труба C71500 после правильного отжига?
От светло-соломенного до светло-коричневого.Темно-серый или черный указывает на окисление из-за чрезмерной температуры или отсутствия защитной атмосферы.
В3: Могу ли я подвергнуть термообработке медно-никелевую трубу ASTM B111 C70600 с теми же параметрами, что и C71500?
Нет.Для C70600 используйте угол 550–650 градусов. Более высокие температуры вызывают рост зерен в C70600 быстрее, чем в C71500.
Вопрос 4: Как точно измерить температуру отжига на месте?
Термопары, прикрепленные к поверхности трубы.Температурные мелки недостаточно точны для ответственной работы. Используйте термопары типа K с регистрацией данных.
В5: Влияет ли холодная обработка перед отжигом на конечные свойства?
Да. Heavily cold-worked C71500 (e.g., >сокращение на 30%) рекристаллизуется при более низких температурах (600 градусов вместо 700 градусов). Отрегулируйте цикл соответствующим образом.
Вопрос 6. Обязательна ли термообработка после-сварки разнородных сварных швов C71500–C70600?
Нет.Разница в содержании никеля не требует снятия напряжений, если рабочая температура не превышает 100 градусов.
В7: Как долго труба C71500 может оставаться при температуре отжига без повреждений?
До 2 часов при температуре 700 градусов безопасно. Beyond 2 hours, grain growth begins. For thick walls >10 мм, проверьте размер зерна через 90 минут.
Вопрос 8: Могу ли я использовать пропановую горелку для локального снятия напряжения?
Не рекомендуется.Неравномерный нагрев создает температурные градиенты, которые вызывают деформацию или новое остаточное напряжение. Используйте одеяла с электрообогревом.
В9: Влияет ли термообработка на магнитную проницаемость C71500?
Нет.C71500 остается не-немагнитным после надлежащей термообработки. Если появляется магнетизм, значит, из-за перегрева выпала фаза,-богатая железом.
В10: Каковы стандартные спецификации термообработки труб C71500?
ASTM B111 не требует термической обработки.Однако раздел VIII, раздел . 1 ASME (UHA-13) содержит рекомендации. Для морского применения следуйте NACE SP0472.
