Тот баспайтын болаттан жасалған құбырлар химиялық өңдеу мен азық-түлік өндірісінен мұнай-газ және сәулет құрылысына дейінгі көптеген салалардағы маңызды құрамдас бөліктер болып табылады. Олардың коррозияға төзімділігі, беріктігі және беріктігі оларды таптырмас етеді. Дегенмен, барлық тот баспайтын болаттан жасалған құбырлар бірдей емес. Олар қарай жіктеледі металлографиялық құрылымына (кристалдық фазаларының орналасуына), химиялық құрамына және өндіру әдісіне . Кез келген қолданбада оңтайлы өнімділікті, қауіпсіздікті және үнемділікті қамтамасыз ету үшін дұрыс жіктеуді таңдау маңызды. Бұл нұсқаулық тот баспайтын болаттан жасалған құбырларға арналған негізгі материал классификацияларының кәсіби шолуын қамтамасыз етеді.
Тот баспайтын болаттан жасалған құбыр материалдарын классификациялаудың ең негізгі әдісі олардың механикалық қасиеттері мен коррозияға төзімділігін көрсететін микроқұрылымы болып табылады. Төрт негізгі категорияға аустениттік, ферритті, мартенситті және дуплексті баспайтын болаттар жатады.
Аустениттік баспайтын болаттан жасалған құбырлар
Аустенитті тот баспайтын болаттар ең көп қолданылатын және жан-жақты отбасы болып табылады. Олар хромның (әдетте 16-26%) және никельдің (әдетте 6-22%) жоғары деңгейлерімен тұрақтандырылған бетке бағытталған текше (FCC) кристалдық құрылымымен сипатталады. Бұл композиция оларға тамаша коррозияға төзімділікті, жақсы механикалық қасиеттерді және тамаша қалыптау және дәнекерлеу қабілетін береді.
Бұл санаттағы жұмыс аттарының сыныптары 304/304L және 316/316L отбасылары болып табылады. 304 сорты хром мен никельден тұратын ең жиі қолданылатын тот баспайтын болаттан жасалған құбыр болып табылады және термиялық өңдеуге оңай. 'L' белгісі (мысалы, 304L, 316L) төмен көміртекті нұсқаны білдіреді, ол дәнекерленген тігістердің жанында жылу әсер ететін аймақта карбидтердің тұнбасын азайтады, осылайша түйіршік аралық коррозияны болдырмайды. Хлорид шабуылына және шұңқырға төзімділікті қажет ететін қолданбалар үшін 316/316L артықшылық береді. молибден (Mo) қосылуына байланысты Басқа маңызды сорттарға 321 (түйіршікаралық коррозияға жақсы төзімділік және жоғары температураға төзімділік үшін титанмен тұрақтандырылған) және 347 (ниобиймен тұрақтандырылған) жатады. Аустенитті құбырлар магнитті емес және химиялық зауыттарды, тамақ өнімдерін өңдеуді, фармацевтиканы және сәулет құрылымдарын қоса алғанда, қоршаған ортаның кең ауқымы үшін таңдаулы болып табылады.
Тот баспайтын болаттан жасалған ферритті құбырлар
Ферритті тот баспайтын болаттар никельі аз немесе мүлдем жоқ түзу хромды болаттар (әдетте 10,5-30% Cr). Олардың денеге бағытталған текше (BCC) кристалдық құрылымы бар, бұл оларды магнитті етеді. Олар әдетте аустениттік сорттарға қарағанда құны бойынша төмен. Олар коррозияға және тотығуға жақсы қарсылық көрсеткенімен, олардың беріктігі төмен және аустениттік аналогтары сияқты қалыптаспайды.
Ең көп қолданылатын феррит сорты 430 түрі болып табылады , ол коррозияға төзімділігін 304 түрінен сәл төмен береді. 409 түрі азырақ талап етілетін қолданбалар үшін кең таралған, әсіресе оның сәйкес ыстыққа төзімділігі мен төмен құнына байланысты автомобиль шығару жүйелерінде. Ферритті құбырлар көбінесе автомобильдің шығатын бөліктерінде, жылу алмастырғыштарда және құрылғыларда қолданылады, мұнда жоғары беріктік құнына және орташа коррозияға төзімділігіне қарағанда маңызды емес.
Мартенситті баспайтын болаттан жасалған құбырлар
Мартенситті тот баспайтын болаттар да магнитті болып табылады, бірақ ферриттік және аустениттік сорттармен салыстырғанда көміртегінің жоғары мөлшерімен сипатталады. Бұл оларды термиялық өңдеу арқылы шыңдауға мүмкіндік береді, оларға жоғары беріктік пен қаттылық береді. Дегенмен, бұл аустениттік сорттармен салыстырғанда икемділік пен коррозияға төзімділіктің төмендеуімен байланысты.
410-сынып әдеттегі мысал болып табылады. Бұл құбырлар тозуға төзімділік пен механикалық беріктік маңызды және коррозияға төзімділік қосымша талап болып табылатын қолданбаларда қолданылады, мысалы, ас құралдары, хирургиялық құралдар және турбиналық қалақтарда.
Тот баспайтын болаттан жасалған дуплексті құбырлар
Дуплексті тот баспайтын болаттар - шамамен 50% аустенит пен 50% феррит аралас микроқұрылымы бар қорытпалар тобы. Бұл екі фазалы құрылым екі отбасының ең жақсы қасиеттерінің үйлесімін қамтамасыз етеді: олар коррозияға тамаша төзімділікті сақтай отырып, әсіресе кернеулі коррозияның крекингіне және шұңқырға қарсы стандартты аустениттік сорттардың шамамен екі есе шығымдылығын ұсынады.
Ең көп таралған дуплексті сорт UNS S31803/S32205 (2205) , құрамында 22% хром және 5% никель бар. Одан да талап етілетін орталар үшін супер дуплексті UNS S32750 (2507) маркасы қол жетімді. жоғары беріктік пен жергілікті коррозияға жоғары төзімділікті ұсынатын Дуплексті құбырлар теңіз және теңіз ортасы, химиялық өңдеу және мұнай және газ өнеркәсібі сияқты күрделі қолданбалар үшін өте қолайлы. Олар ASTM A790 (жіксіз және дәнекерленген) сияқты стандарттармен қамтылған.
Өндіріс әдісі бойынша жіктеу
Материалдың сыныбына қоса, тот баспайтын болаттан жасалған құбырлар өндіріс әдісі бойынша кеңінен жіктеледі: жіксіз және дәнекерленген.
Жіксіз құбырлар: олар болаттан жасалған қатты дайындаманы тесіп, содан кейін оны ешқандай бойлық дәнекерлеу тігісісіз құбырға айналдыру немесе тарту арқылы жасалады. Бұл процесс тамаша қысымды көтеру қабілеті бар және дәнекерленген тігістің ықтимал әлсіз нүктелері жоқ біркелкі құрылымға әкеледі. Жіксіз құбырлар мұнай-химиялық тасымалдау, гидравликалық жүйелер және жоғары қысымды бу желілері сияқты маңызды, жоғары қысымды және жоғары температуралы қолданбалар үшін таңдаулы таңдау болып табылады. Дегенмен, олар дәнекерленген құбырларға қарағанда қымбатырақ (әдетте 20-50% жоғары) және жеткізу циклі ұзағырақ. Жалпы стандарттарға ASTM A312 және ASTM A269 кіреді.
Дәнекерленген құбырлар: олар тот баспайтын болаттан жасалған жолақтарды немесе пластиналарды цилиндрлік пішінге келтіру және шеттерін дәнекерлеу арқылы жасалады. Бұл әдіс өлшемдердің қолжетімділігінде үлкен икемділікті, біркелкі қабырға қалыңдығын ұсынады және үнемді, әсіресе үлкен диаметрлі қолданбалар үшін. Дәнекерленген құбырлар орташа қысымды жүйелер үшін жарамды және су тарату желілерінде, HVAC жүйелерінде, тамақ өнімдері мен сусындарды өңдеу желілерінде және сәулет құбырларында кеңінен қолданылады. Дәнекерлеу процесіне байланысты оларды электр кедергісі дәнекерленген (ERW) немесе электр балқытумен дәнекерленген (EFW) құбырлар ретінде жіктеуге болады.
Түйіндеме
Тот баспайтын болаттан жасалған дұрыс құбыр материалын таңдау қолданбаның қоршаған орта жағдайларын, қысым мен температура талаптарын және бюджетті мұқият бағалауды талап етеді. Аустениттік сорттар 304 және қызмет етеді. 316 жалпы мақсатта қолдануға арналған саланың жан-жақты негізін ұнатады Құны негізгі фактор болып табылса және коррозияға қойылатын талаптар жұмсақ болса, ферритті сорттар қолайлы болуы мүмкін. Жоғары беріктік пен тозуға төзімділікті талап ететін компоненттер үшін мартенситтік сорттар таңдалады. Соңында, ерекше беріктік пен коррозияға төзімділіктің үйлесімін талап ететін ең қиын орталар үшін дуплексті және супер дуплексті сорттар жақсы шешім ұсынады.
