Չժանգոտվող պողպատից խողովակները կարևոր բաղադրամասեր են արդյունաբերության մի մեծ շարքում՝ քիմիական վերամշակումից և սննդի արտադրությունից մինչև նավթ և գազ և ճարտարապետական շինարարություն: Նրանց կորոզիայի դիմադրությունը, ամրությունը և ամրությունը դրանք դարձնում են անփոխարինելի: Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր չժանգոտվող պողպատից խողովակները նույնն են: Դրանք դասակարգվում են՝ ելնելով իրենց մետալոգրաֆիկ կառուցվածքից (բյուրեղային փուլերի դասավորությունից), քիմիական կազմից և պատրաստման եղանակից ։ Ճիշտ դասակարգման ընտրությունը կարևոր է ցանկացած կիրառման մեջ օպտիմալ կատարողականություն, անվտանգություն և ծախսարդյունավետություն ապահովելու համար: Այս ուղեցույցը տրամադրում է չժանգոտվող պողպատից խողովակների առաջնային նյութերի դասակարգման մասնագիտական ակնարկ:
Չժանգոտվող պողպատից խողովակների նյութերը դասակարգելու ամենահիմնական եղանակը նրանց միկրոկառուցվածքն է, որը թելադրում է նրանց մեխանիկական հատկությունները և կոռոզիոն դիմադրությունը: Չորս հիմնական կատեգորիաներն են՝ աուստենիտիկ, ֆերիտիկ, մարտենզիտային և դուպլեքս չժանգոտվող պողպատները:
Austenitic չժանգոտվող պողպատից խողովակներ
Austenitic չժանգոտվող պողպատները ամենատարածված և բազմակողմանի ընտանիքն են: Դրանք բնութագրվում են դեմքի կենտրոնացված խորանարդ (FCC) բյուրեղային կառուցվածքով, որը կայունացել է քրոմի (սովորաբար 16-26%) և նիկելի (սովորաբար 6-22%) բարձր մակարդակներով: Այս բաղադրությունը նրանց տալիս է գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, լավ մեխանիկական հատկություններ և ակնառու ձևավորման և եռակցման ունակություն:
Այս կատեգորիայի աշխատանքային ձիերի դասակարգերն են 304/304L և 316/316L ընտանիքները: 304 աստիճանը չժանգոտվող պողպատից ամենից հաճախ օգտագործվող խողովակն է, որը պարունակում է քրոմ և նիկել և հեշտ է ջերմային մշակման ենթարկվել: «L» նշումը (օրինակ՝ 304L, 316L) ցույց է տալիս ցածր ածխածնային տարբերակ, որը նվազագույնի է հասցնում կարբիդների տեղումները ջերմային ազդեցության գոտում եռակցման եռակցման մոտ՝ դրանով իսկ կանխելով միջգրանուլային կոռոզիան: Քլորիդի հարձակման և փոսերի նկատմամբ դիմադրություն պահանջող կիրառությունների համար նախընտրելի է 316/316L ՝ մոլիբդենի (Mo) ավելացման պատճառով: Մյուս նշանակալից դասակարգերը ներառում են 321 (կայունացված տիտանով ավելի լավ միջհատիկավոր կոռոզիոն դիմադրության և բարձր ջերմաստիճանի ուժի համար) և 347 (կայունացված նիոբիումով): Austenitic խողովակները ոչ մագնիսական են և հանդիսանում են այլընտրանքային ընտրություն միջավայրերի լայն շրջանակի համար, ներառյալ քիմիական գործարանները, սննդի վերամշակումը, դեղագործությունը և ճարտարապետական կառույցները:
Ferritic չժանգոտվող պողպատից խողովակներ
Ֆերիտիկ չժանգոտվող պողպատները ուղիղ քրոմով պողպատներ են (սովորաբար 10,5-30% Cr) քիչ կամ առանց նիկելի: Նրանք ունեն մարմնի կենտրոնացված խորանարդ (BCC) բյուրեղային կառուցվածք, ինչը դրանք դարձնում է մագնիսական: Նրանք ընդհանուր առմամբ ավելի ցածր արժեք ունեն, քան ավստենիտիկ դասարանները: Չնայած նրանք լավ դիմադրություն են ցույց տալիս կոռոզիայից և օքսիդացմանը, նրանք ունեն ավելի ցածր ամրություն և այնքան ձևավոր չեն, որքան իրենց ավստենիտիկ գործընկերները:
Առավել լայնորեն օգտագործվող ֆերիտիկ դասակարգը տիպ 430-ն է , որն առաջարկում է կոռոզիոն դիմադրություն 304-ի տիպից քիչ ցածր: Ավելի քիչ պահանջկոտ կիրառությունների դեպքում 409 տեսակը տարածված է, հատկապես ավտոմոբիլային արտանետման համակարգերում` իր համապատասխան ջերմակայունության և ցածր գնի պատճառով: Ֆերիտիկ խողովակները հաճախ օգտագործվում են ավտոմեքենաների արտանետման բաղադրիչների, ջերմափոխանակիչների և սարքերի մեջ, որտեղ բարձր ամրությունը ավելի քիչ կարևոր է, քան ծախսերը և չափավոր կոռոզիոն դիմադրությունը:
Martensitic չժանգոտվող պողպատից խողովակներ
Մարտենզիտիկ չժանգոտվող պողպատները նույնպես մագնիսական են, բայց բնութագրվում են ավելի բարձր ածխածնի պարունակությամբ՝ համեմատած ֆերիտիկ և ավստենիտիկ դասարանների հետ: Սա թույլ է տալիս դրանք կարծրացնել ջերմային մշակման միջոցով՝ տալով նրանց բարձր ամրություն և կարծրություն: Այնուամենայնիվ, սա գալիս է ավստենիտիկ դասարանների համեմատ կրճատված ճկունության և կորոզիայի դիմադրության գնով:
410-րդ դասարանը տիպիկ օրինակ է: Այս խողովակները օգտագործվում են այնպիսի ծրագրերում, որտեղ մաշվածության դիմադրությունը և մեխանիկական ուժը առաջնային են, և կոռոզիոն դիմադրությունը երկրորդական պահանջ է, ինչպիսիք են դանակների, վիրաբուժական գործիքների և տուրբինի շեղբերների մեջ:
Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատից խողովակներ
Դուպլեքս չժանգոտվող պողպատները համաձուլվածքների ընտանիք են, որոնց միկրոկառուցվածքը կազմում է մոտավորապես 50% ավստենիտ և 50% ֆերիտ: Այս երկփուլ կառուցվածքը ապահովում է երկու ընտանիքների լավագույն հատկությունների համադրություն. դրանք առաջարկում են մոտավորապես կրկնակի բարձր ելքի ուժ ստանդարտ ավստենիտիկ դասարանների համեմատ՝ միաժամանակ պահպանելով գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն, հատկապես սթրեսային կոռոզիայից ճաքերի և փոսերի դեմ:
Ամենատարածված դուպլեքս դասարանը UNS S31803/S32205 (2205) է ՝ 22% քրոմով և 5% նիկելով: Նույնիսկ ավելի խստապահանջ միջավայրերի համար սուպեր դուպլեքս դասի UNS S32750 (2507) , որն առաջարկում է ավելի մեծ ուժ և բարձր դիմադրություն տեղայնացված կոռոզիայի նկատմամբ: հասանելի է Դուպլեքս խողովակները իդեալական են այնպիսի պահանջկոտ ծրագրերի համար, ինչպիսիք են ծովային և ծովային միջավայրերը, քիմիական վերամշակումը և նավթի և գազի արդյունաբերությունը: Դրանք ծածկված են այնպիսի ստանդարտներով, ինչպիսիք են ASTM A790 (անխափան և եռակցված):
Դասակարգում ըստ արտադրական մեթոդի
Բացի նյութի դասակարգից, չժանգոտվող պողպատից խողովակները լայնորեն դասակարգվում են ըստ իրենց արտադրության մեթոդի՝ անխափան և եռակցված:
Անխափան խողովակներ. դրանք արտադրվում են պողպատե պինդ շերտը ծակելով, այնուհետև այն գլորելով կամ ներքաշելով խողովակի մեջ՝ առանց որևէ երկայնական եռակցման կարի: Այս պրոցեսի արդյունքում ստացվում է միատեսակ կառուցվածք՝ գերազանց ճնշում կրելու ունակությամբ և եռակցման հնարավոր թույլ կետերով: Անխափան խողովակները նախընտրելի ընտրությունն են կրիտիկական, բարձր ճնշման և բարձր ջերմաստիճանի կիրառման համար, ինչպիսիք են նավթաքիմիական փոխադրումները, հիդրավլիկ համակարգերը և բարձր ճնշման գոլորշու գծերը: Այնուամենայնիվ, դրանք ավելի թանկ են (սովորաբար 20-50% ավելի բարձր) և ունեն ավելի երկար առաքման ցիկլ, քան եռակցված խողովակները: Ընդհանուր ստանդարտները ներառում են ASTM A312 և ASTM A269:
Եռակցված խողովակներ. դրանք արտադրվում են չժանգոտվող պողպատից շերտեր կամ թիթեղներ գլանաձև ձևավորելով և եզրերը միասին եռակցելով: Այս մեթոդն առաջարկում է ավելի մեծ ճկունություն չափերի առկայության, պատի միատեսակ հաստության առումով և ավելի ծախսարդյունավետ է, հատկապես մեծ տրամագծով կիրառությունների համար: Եռակցված խողովակները հարմար են միջին ճնշման համակարգերի համար և լայնորեն կիրառվում են ջրի բաշխման ցանցերում, օդորակման և օդորակման համակարգերում, սննդի և խմիչքների գործընթացների գծերում և ճարտարապետական խողովակներում: Կախված եռակցման գործընթացից, դրանք կարող են հետագայում դասակարգվել որպես էլեկտրական դիմադրության եռակցված (ERW) կամ էլեկտրական միաձուլման եռակցված (EFW) խողովակներ:
Ամփոփում
Չժանգոտվող պողպատից խողովակի ճիշտ նյութ ընտրելը պահանջում է կիրառման շրջակա միջավայրի պայմանների, ճնշման և ջերմաստիճանի պահանջների և բյուջեի մանրակրկիտ գնահատում: Austenitic դասարանները դուր են գալիս 304 և 316 ծառայում են որպես արդյունաբերության բազմակողմանի ողնաշար ընդհանուր նշանակության օգտագործման համար: Երբ արժեքը առաջնային գործոն է, իսկ կոռոզիայից պահանջները մեղմ են, ֆերիտային աստիճանները կարող են հարմար լինել: Բաղադրիչների համար, որոնք պահանջում են բարձր ամրություն և մաշվածության դիմադրություն, մարտենզիտային դասարաններ: ընտրվում են Վերջապես, ամենադժվար միջավայրերի համար, որոնք պահանջում են բացառիկ ամրության և կոռոզիոն դիմադրության համադրություն, դուպլեքս և սուպեր դուպլեքս դասարաններն առաջարկում են բարձրակարգ լուծում:
