Sut i osgoi cracio caustic o ddur carbon a dur aloi isel?

Mae cracio caustic, a elwir hefyd yn alcali brittleness, yn cracio metelau ac aloeon mewn datrysiadau alcalïaidd oherwydd straen tynnol a chyfryngau cyrydol. Mae'n fath o gracio cyrydiad straen (SCC). Mae cracio costig o gychod pwysedd yn digwydd yn bennaf mewn stêm a lleoedd eraill sy'n dueddol o anweddu a chanolbwyntio dro ar ôl tro neu mewn cychod tymheredd uchel mewn cysylltiad â soda costig. Efallai y bydd yn digwydd mewn offer o ddur carbon, dur aloi isel, dur fferritig a dur di-staen austenitig mewn cysylltiad â soda costig. Alcalïaidd costig damweiniau hefyd yn digwydd mewn llongau pwysedd o autoclapper foltedd uchel, system adfer gwres gwastraff o ddiwydiant petrocemegol, Al2O3 anweddydd o fentrau alwminiwm electrolytig, pibellau pwysedd o blanhigion cemegol alkali, melinau papur a mentrau pŵer niwclear a achosir gan na + crynodiad. Felly sut mae cracio costig yn digwydd?


Nid yw'r mecanwaith o cracio alcali costig wedi cael ei ddeall yn llawn eto, er enghraifft, mae ffin grawn ferrite neu intercrystalline carbidau yn cael ei ddiddymu yn ffafriol, mae pobl yn dal i ddefnyddio'r ddamcaniaeth SCC clasurol i esbonio'r ffenomen o hollti mewn amgylchedd alcalïaidd. Yn gyffredinol, mae'r achos o hollti costig alcalïaidd o ddur carbon a dur aloi isel yn gofyn am dri amod:

equation

1. crynodiadau uwch o Lye. Rhaid i'r NaOH fod yn fwy na 5% mewn dur carbon isel ar dymheredd berwbwynt.

2. tymheredd uwch. Mae gan alcalïaidd costig amrediad tymheredd eang, mae'r alcali straen cyrydu o ddur carbon yn gyffredinol yn digwydd mewn 50 ~ 80 ° c neu uwch, a thua 60 ° c yw'r tymheredd critigol isaf, sy'n gysylltiedig â chrynodiad alcali.  Mae'r mwyaf tebygol o achosi i dymheredd llwm alcali yn agos at y berwbwynt yr ateb.

3. straen tynnol uwch. Yn ôl y ddamcaniaeth, mae'r mecanwaith SCC o ddur carbon isel mewn hydoddiant alcali poeth yn perthyn i ddiddymiad anodig intercrystalline, ac mae potensial y SCC yn gorwedd yn yr ystod o drawsnewid activation-passivation. Pan fydd y NaOH lleol yn fwy na 10%, bydd y ffilm amddiffynnol ocsid o'r metel yn cael ei diddymu ac yn adweithio ymhellach gyda'r gwaelod. Yr hafaliad yw:


Mae cracio caustic yn gyffredinol yn rhynggronynnog a bifurcate. Fodd bynnag, gall cracio trawsgronynnog ddigwydd hefyd. Er enghraifft, nid oes gan forffoleg cracio dur di-staen Austenitic yn 50% hydoddiant NaOH ddim byd i'w wneud â thriniaeth wres, ond mae'n hollti'n drawsgronynnog. Mae ei gynhyrchion cyrydu yn llac, mandyllog, ocsidau magnetig di-haen, ac mae ei hydoddiant dyfrllyd yn alcalïaidd. Cyn belled â bod 10 ~ 20mg · l-1 NaOH yn y dŵr o foeler neu gyfnewidydd gwres, gall anweddu ailadroddus lleol arwain at y crynodiad o alcali yn y gwaddod neu graciau, gan achosi cyrydu alcali lleol. Alcali brittleness gall cracio yn cael ei achosi pan alcali cyrydu a straen tynnol yn bodoli ar yr un pryd. Y ddamcaniaeth yw bod rhan o'r H + yn tryledu i mewn i'r metel sy'n achosi allyrru hydrogen. Felly, gall alcali allyrru sy'n cracio yn cael ei achosi gan hydrogen cracio, neu gall fod yn anod hollti neu gracio cymysg. Felly sut ydych chi'n osgoi cracio costig?


  • Dewis materol

O ystyried y cryfder, plastigrwydd ac alcali, mae'n bosibl defnyddio cynhwysydd dur carbon i lwytho soda costig. Yn y tymheredd uchaf 46 ° c datrysiad costig amgylchedd, gall hefyd ddewis 0.20% C eisteddfodol dur carbon. Fodd bynnag, pan fydd y tymheredd costig yn fwy na 46 ° c, mae'n rhaid i weldiau dur carbon gael eu trin â gwres ar ôl weldio i osgoi alcali brittleness. Gall ychwanegu elfennau ti ac aloi eraill at ddur carbon a thriniaeth wres cyfatebol hefyd atal cracio caustig yn effeithiol. Er enghraifft, mae'r sampl dur sy'n cynnwys 0.73% ti (0.105% C) wedi'i inswleiddio ar 650 ~ 750 ° c, ac yna mae'r ffwrnais yn cael ei oeri i ymestyn amser y toriad o 150h i 1000h.

 

  • Llai o straen gweddilliol

Y straen gweddilliol yw'r prif ffactor o alcali sy'n ymagor, felly mae'n ddoeth i fabwysiadu'r broses weldio mesurau fel ynni llinell isel, cyn weldio, trefn weldio gywir, cyfeiriad a streic taro rhwng haenau i leihau nifer a hyd y gwythiennau weldio gymaint â phosibl a lleihau straen gweddilliol weldio uniadau. Mae ffurfio oerfel a thriniaeth wres ar ôl y weldio i ddileu straen yn fesur effeithiol i atal cracio caustig.

Lleihau straen mewnol gweddilliol yn ystod gweithgynhyrchu a'r Cynulliad, megis ochr anghywir, anffurfio ongl, ac atal gwagleoedd ac ati. Gall strwythur rybedu hefyd gymryd rhai mesurau megis y trefniant unffurf o dyllau rhwygo i osgoi pwysedd gormodol. Yn ymarferol, caiff y gweithle ei gynhesu i dymheredd a bennwyd ymlaen llaw a daliodd yn ddigon hir i leihau straen gweddilliol i lefel dderbyniol. Mae'n dibynnu ar amser a thymheredd, ac fel arfer byddwch yn ei oeri ar gyfradd arafach i osgoi straen newydd. Ar ôl weldio, nid yw'r tymheredddur aloi iselNi fydd yn is na 620 ° c, a chaiff yr amser inswleiddio ei gyfrifo yn ôl 1h/25mm (trwch). Mae'r tabl canlynol yn dangos yr ystod a ddefnyddir yn gyffredin o dymheredd trin gwres ôl-welo dur a ddefnyddir yn burfa, a gellir defnyddio'r gwerth caledwch fel maen prawf o effaith triniaeth wres.

Deunydd

Tymheredd

Caledwch

Dur carbon

593-648

200

CR-0.5 mo

593-718

225

1-1/4Cr-0.5 mo

704-746

225

2-1/4Cr-1Mo

704-760

241

5Cr-1Mo

704-760

241

 

  • Adio atalydd cyrydiad

A ddefnyddir yn gyffredin atalyddion cyrydu yw Na3PO4, NaNO3, NaNO2, Na2SO4, ac ati. Gall y dogn yn cael ei benderfynu yn ôl y canlyniadau arbrofol, er enghraifft, mae'r gymhareb o NaNO3/NaOH yn fwy na 0.4, ac Na2SO4/NaOH yn fwy na 5 i atal cracio costig.

 

Yn ogystal, mae lleihau'r tymheredd gweithredu, megis defnydd ysbeidiol o wres coil, cadw'r tymheredd ≤ 46 ° c, neu yn y dyluniad i leihau neu atal crynodiad lleol o godi Lye neu crynodiad anweddu ailadroddus yn fesurau effeithiol i atal alcali.