Cyfansoddiad cemegol yw'r ffactor craidd sy'n pennu perfformiad pibellau dur ASTM A335 P22. Mae'r terfynau caeth ar gynnwys gwahanol elfennau yn y safon ASTM yn uniongyrchol gysylltiedig â dangosyddion allweddol fel cryfder tymheredd uchel -, ymwrthedd cyrydiad, a pherfformiad weldio y pibellau dur. Mae'r cwestiynau a'r atebion canlynol yn canolbwyntio ar ofynion a swyddogaethau penodol y cyfansoddiad cemegol:
Cwestiwn 1: Beth yw ystodau a swyddogaethau cynnwys yr elfennau aloi allweddol (cromiwm, molybdenwm) mewn pibellau dur ASTM A335 P22?
Mae'r safon ASTM A335 yn nodi'n glir y dylid rheoli cynnwys y cromiwm (CR) mewn pibellau dur p22 o fewn 1.90% - 2.60%, a dylid rheoli cynnwys molybdenwm (MO) o fewn 0.87% - 1.13%. Y ddwy elfen hyn yw ffynonellau craidd y "mantais perfformiad tymheredd uchel -" pibellau dur P22. Yn gyntaf, gadewch i ni edrych ar swyddogaeth cromiwm: mae cromiwm yn "Cyrydiad - elfen gryfhau gwrthsefyll". In high-temperature environments, the chromium on the surface of the steel pipe reacts with oxygen to form a dense Cr₂O₃ (trioxide chromium) protective film, which is only a few micrometers thick but can effectively prevent further erosion of the steel pipe substrate by high-temperature gases (such as water vapor in boilers, acidic gases in planhigion petrocemegol) ac yn gwella'n sylweddol y gwrthiant ocsidiad tymheredd - uchel ac ymwrthedd cyrydiad sylffwr y bibell ddur - Os yw'r cynnwys cromiwm yn is na 1.90%, bydd y ffilm amddiffynnol yn anghyflawn ac yn dueddol o ddatgysylltu 500 o ocsid dur; Os yw'n uwch na 2.60%, bydd yn cynyddu caledu'r bibell ddur, gan arwain at gracio oer yn ystod weldio a chynyddu costau cynhyrchu. Felly, mae'r safon yn cyfyngu'r ystod hon yn llwyr. Nawr, gadewch i ni edrych ar swyddogaeth molybdenwm: mae molybdenwm yn "elfen cryfhau cryfder tymheredd -". Gellir ei ymgorffori ym matrics ferrite y bibell ddur a thrwy'r effaith "cryfhau hydoddiant", gwella caledwch tymheredd uchel - a chryfder tynnol y deunydd. More importantly, molybdenum can significantly improve the "creep performance" (ie, the ability to resist plastic deformation under long-term high-temperature and high-pressure conditions) - at 600℃and 5 MPa, the creep fracture time of P22 steel pipes containing molybdenum is 5 - 8 gwaith yn fwy na dur carbon heb folybdenwm, gan osgoi teneuo wal neu ddadffurfiad piblinell yn effeithiol a achosir gan ymgripiad term hir - y bibell ddur; Os yw'r cynnwys molybdenwm yn is na 0.87%, bydd y perfformiad ymgripiol yn gostwng yn sylweddol, heb allu cwrdd â gofynion amodau tymheredd - uchel; Os yw'n uwch na 1.13%, bydd yn arwain at ostyngiad yn caledwch tymheredd isel y bibell ddur, yn dueddol o dorri esgyrn brau mewn amgylcheddau oer, felly mae angen i'r cynnwys molybdenwm hefyd ddilyn yr ystod safonol yn llym.
Cwestiwn 2: Beth yw terfynau cynnwys carbon (C) mewn pibellau dur ASTM A335 P22 a'u heffaith ar berfformiad?
Mae safon ASTM A335 yn nodi y dylid rheoli cynnwys carbon (c) mewn pibellau dur p22 yn ** llai na neu'n hafal i 0.15%** (fel arfer rheolir y cynhyrchiad gwirioneddol rhwng 0.10%- 0.15%), ac mae'r elfen garbon yn cael effaith sylweddol ar gryfder, pibellau dur, a thynnu perfformiad perfformiad, a pherfformiad perfformiad, a pherfformiad pinsio, a thynnu, a thynnu, a thynnu. Felly, mae'r terfyn cynnwys yn hynod lem. O safbwynt cadarnhaol, mae carbon yn "elfen gryfhau", a all ffurfio carbidau (megis Fe₃c, cr₂₃c₆) gydag haearn ac elfennau aloi eraill, trwy "gryfhau dyodiad" i wella cryfder tynnol a chryfder tymheredd uchel - cryfder y biben ddur {} {9, fel y mae carbon yn isafswm yn ei chynnwys (9 Ni fydd cryfder tynnol a chryfder cynnyrch y bibell ddur yn cwrdd â'r gofynion safonol (mae ASTM A335 yn nodi y dylai cryfder tynnol pibellau dur P22 fod yn fwy na neu'n hafal i 415 MPa, a dylai cryfder y cynnyrch fod yn fwy na neu'n hafal i 205 MPa), heb allu gwrthsefyll amodau pwysau uchel -. O safbwynt effeithiau negyddol, gall cynnwys carbon rhy uchel arwain at ddwy broblem fawr: Yn gyntaf, bydd yn dirywio'r perfformiad weldio. Yn ystod y broses weldio, bydd gormod o garbon yn cyfuno â chromiwm yn y wythïen weldio i ffurfio Cr₂₃c₆, gan arwain at "ddiffyg cromiwm" yn yr ardal weldio (h.y., mae'r cynnwys cromiwm lleol yn is na 1.90%), gan golli ei allu cyrydiad gwrth --. Ar yr un pryd, bydd carbon uchel yn cynyddu caledu wythïen y weld yn ystod yr oeri, ac mae'n dueddol o ffurfio martensite yn ystod y broses oeri, gan achosi craciau oer yn y cymal weldio. Yn ail, bydd yn lleihau'r caledwch tymheredd - isel. Bydd carbon uchel yn achosi i rawn grisial y bibell ddur ddod yn brasach, ac mewn amgylcheddau tymheredd - isel (megis gosod yn yr awyr agored yn y gaeaf), bydd yr egni amsugno effaith yn lleihau, gan arwain at ddamweiniau torri esgyrn brau (mae ASTM A335 yn mynnu bod pibellau dur P22 yn cael ei amsugno'n fwy na 27J o 27J. Felly, rheoli'r cynnwys carbon o fewn yr ystod llai na neu'n hafal i 0.15% yw'r cydbwysedd gorau rhwng "sicrhau cryfder" ac "ystyried perfformiad weldio a chaledwch" {- Gall gyflawni'r gofynion cryfder trwy garbidau priodol wrth osgoi diffygion weldio a'r risg o gracio oer a achosir gan gynnwys gormod o gynnwys carbon. Y cyfyngiad hwn yw'r rhagofyniad allweddol ar gyfer defnyddio pibellau dur P22 yn helaeth mewn systemau piblinellau wedi'u weldio.
Cwestiwn 3: Beth yw cyfyngiadau cynnwys a pheryglon elfennau amhuredd (sylffwr, ffosfforws) mewn pibellau dur ASTM A335 P22?
Mae gan safon ASTM A335 "gyfyngiadau terfyn uchaf" llym ar gyfer elfennau amhuredd fel sylffwr (au) a ffosfforws (P) mewn pibellau dur P22. Mae angen rheoli cynnwys y sylffwr ar ** yn llai na neu'n hafal i 0.030%**, ac mae angen rheoli cynnwys y ffosfforws yn ** llai na neu'n hafal i 0.030%** (ar gyfer rhai senarios cais diwedd - uchel, mae'n ofynnol iddo fod yn llai na neu'n hafal i 0.025%). Pwrpas craidd y cyfyngiadau hyn yw osgoi "effaith ddinistriol" elfennau amhuredd ar berfformiad y bibell ddur. Yn gyntaf, gadewch i ni ddadansoddi perygl sylffwr: mae sylffwr yn bodoli mewn dur yn bennaf ar ffurf FES (haearn sylffwr). Mae pwynt toddi FES yn gymharol isel (tua 1190 gradd), ac mae pwynt toddi'r strwythur ewtectig a ffurfiwyd â haearn hyd yn oed yn is (tua 985 gradd). Yn ystod prosesu pibellau dur yn boeth fel rholio a ffugio poeth, pan fydd y tymheredd yn cyrraedd uwchlaw 985 gradd, bydd strwythur ewtectig FES yn toddi, gan achosi ffenomen "disgleirdeb thermol" yn y bibell ddur - hynny yw, mae'r deunydd yn colli plastigrwydd ar dymheredd uchel ac mae'n dueddol o gracio; Hyd yn oed ar ôl prosesu poeth, bydd y FES sy'n weddill yn cael ei ddosbarthu ar ffiniau grawn, gan leihau caledwch tymheredd - isel a pherfformiad blinder y bibell ddur, ac yn dueddol o graciau o dan lwythi ailadroddus (fel dirgryniad piblinell). Yn ogystal, bydd sylffwr yn dirywio perfformiad weldio y bibell ddur, gan achosi pores a chynhwysiadau slag yn y wythïen weldio, gan leihau cryfder y cymal weldio. Yn ail, mae perygl ffosfforws: ffosfforws yn dueddol o wahanu (h.y., dosbarthiad anwastad) ar y ffiniau grawn, gan ffurfio ffosffidau brau, gan achosi "disgleirdeb oer" yn y bibell ddur - hynny yw, yn isel {{21} o dan 0 islaw am yr amgylcheddau tymheredd), a bod yn sydyn (fel y mae TEULTIONS) yn cael Llwythwch, bydd yn torri, sy'n hynod beryglus ar gyfer piblinellau sydd wedi'u gosod yn yr awyr agored yn y gaeaf neu mewn rhanbarthau oer. Ar yr un pryd, bydd ffosfforws yn cynyddu caledu'r bibell ddur, ac yn ystod y weldio, mae'n dueddol o ffurfio strwythurau brau caled yn y parth gwres - yr effeithir arno, gan gynyddu'r risg o gracio. Felly, rheoli cynnwys sylffwr a ffosfforws yn llai na neu'n hafal i 0.030% yw'r allwedd i sicrhau perfformiad prosesu poeth, caledwch tymheredd - isel, a pherfformiad weldio pibellau dur p22, ac mae hefyd yn fesur pwysig i osgoi pibellau dur yn ystod gweithgynhyrchu yn ystod gweithgynhyrchu, gosod, a gosod.
Cwestiwn 4: Beth yw ystodau cynnwys a swyddogaethau ategol elfennau manganîs a silicon mewn pibellau dur ASTM A335 P22? Mae safon ASTM A335 yn nodi y dylid rheoli’r cynnwys manganîs (MN) mewn pibellau dur P22 o fewn 0.30%- 0.60%, a dylid rheoli’r cynnwys silicon (Si) ar ** llai na neu hafal i 0.50%**. Er nad yw'r ddwy elfen hyn yn "elfennau aloi craidd", maent yn chwarae "rôl ategol" bwysig wrth wella ansawdd mwyndoddi a phriodweddau mecanyddol y pibellau dur. Gadewch i ni ddechrau gyda manganîs: prif swyddogaeth manganîs yw "dadocsidiad" a "chryfhau toddiant solet" - yn ystod gwneud dur, mae manganîs yn adweithio ag ocsigen yn y dur tawdd i ffurfio mno (manganîs ocsid), sy'n hawdd ei ffurfio ac yn osgoi'r ocsidau ac yn cael eu tynnu, gan leihau'r ocsidau ac yn cael ei dynnu, gan leihau'r ocsidau ac yn cael eu hosgoi, yn cael eu tynnu ac yn cael ei hosgoi, yn cael ei thynnu ac yn anablu'r ocsidau eraill ac yn anablu. cynhwysion; Ar yr un pryd, gellir ymgorffori manganîs yn y matrics ferrite, trwy gryfhau toddiant solet, i wella cryfder tynnol a chynhyrchu cryfder y bibell ddur ar dymheredd yr ystafell, gan wneud iawn am y cryfder annigonol a achosir gan y cynnwys carbon isel (llai na neu'n hafal i 0.15%). Ar ben hynny, gall manganîs gyfuno â sylffwr i ffurfio MNS (manganîs sylffid), gyda phwynt toddi (tua 1610 gradd) yn llawer uwch na FES, ac nid yw'n dueddol o ddosbarthu ar y ffiniau grawn, gan leihau i bob pwrpas peryglon "disgleirdeb thermol" ar sylffwr {{{14} y dylai'r mesurydd pwysig neu uchod y bydd hyn yn uchod. Fodd bynnag, ni all y cynnwys manganîs fod yn rhy uchel (megis mwy na 0.60%), fel arall bydd yn cynyddu caledu'r bibell ddur, gan achosi caledwch y gwres - yr effeithir arno ar y parth i gynyddu yn ystod weldio, gan leihau'r caledwch, ac o bosibl achosi grawn bras yn y biben dur, gan effeithio ar y perfformiad isel. Nawr, gadewch i ni edrych ar silicon: swyddogaeth graidd silicon yw "deoxidizer" a "gwella ymwrthedd ocsidiad" - yn ystod gwneud dur, mae silicon yn adweithio ag ocsigen i ffurfio SiO₂ (silicon deuocsid), gan wasanaethu fel deoxidizer pwerus i leihau'r ocsidydd ocsideiddiwr i leihau'r ocsidydd ocsideiddiwr. Ar yr un pryd, gall silicon wella sefydlogrwydd y ffilm ocsid ar yr wyneb dur, gan weithio mewn synergedd â chromiwm, gan gryfhau ymhellach wrthwynebiad ocsidiad tymheredd - uchel y bibell ddur. Fodd bynnag, dylid rheoli'r cynnwys silicon ar ** llai na neu'n hafal i 0.50%**, oherwydd bydd gormod o silicon yn achosi gostyngiad yn caledwch y bibell ddur, yn enwedig caledwch tymheredd - isel, ac yn cynyddu anhawster weldio, yn dueddol o slagio diffygion yn y sêm weldio. Felly, mae'r ystod o gynnwys manganîs a silicon wedi'i osod fel cydbwysedd rhwng "cryfhau ategol" ac "osgoi effeithiau negyddol", gan ddarparu cefnogaeth bwysig ar gyfer perfformiad sylfaenol pibellau dur P22.
Cwestiwn 5: Beth yw'r dulliau profi a'r meini prawf cymhwyster ar gyfer cyfansoddiad cemegol pibellau dur P22 yn safon ASTM A335?
Mae safon ASTM A335 yn amlwg yn nodi'r dulliau profi, gofynion samplu, a meini prawf cymhwyster ar gyfer cyfansoddiad cemegol pibellau dur p22 i sicrhau cywirdeb a didueddrwydd canlyniadau'r profion. First, the sampling requirements: The standard specifies that the test samples for chemical composition analysis should be taken from "each batch of steel pipes" (a batch usually refers to the same furnace number and the same heat treatment process of the steel pipes), the samples should be taken from the billet or the transverse section of the finished pipe, and should avoid surface defects (such as cracks, scars), ensuring that the samples can represent the uniformity of the cyfansoddiad y swp cyfan o bibellau dur; Ar gyfer pibellau dur di -dor, mae angen i'r samplau hefyd sicrhau trwch digonol (fel arfer dim llai na 5mm), er mwyn osgoi ystumio canlyniadau'r profion oherwydd datgarburiad arwyneb. Yn ail, mae'r dulliau profi: mae'r safon yn argymell defnyddio "dadansoddiad sbectrosgopeg" neu "ddulliau dadansoddi cemegol" ar gyfer profi - Mae gan ddadansoddiad sbectrosgopeg (megis sbectromedrau darllen uniongyrchol) y manteision o fod yn gyflym ac yn gywir, yn gallu cwblhau'r lle mae munudau, silwm, molyane, molyane, molyane, yn molyane, yn molyane. rheolaeth yn ystod y broses gynhyrchu; Mae dulliau dadansoddi cemegol (megis dadansoddiad titradiad a dadansoddiad gravimetrig) yn fwy cywir ac yn addas ar gyfer profi cyflafareddu pan fydd anghydfodau ynghylch canlyniadau dadansoddi sbectrol. Er enghraifft, gellir profi cynnwys carbon gan ddefnyddio'r "hylosgi - dull amsugno is -goch", gellir profi cynnwys cromiwm gan ddefnyddio'r "amoniwm persulfate ocsidiad - dull titradiad fferrus", a gellir profi cynnwys molybdenwm gan ddefnyddio'r "spctomehanate". Rhaid i'r holl ddulliau hyn gydymffurfio â gofynion cefnogi safonau fel ASTM E1019 (dadansoddiad sbectrol) ac ASTM E350 (dadansoddiad cemegol). Yn olaf, mae'n rhaid i'r meini prawf penderfynu cymhwyster: Rhaid i ganlyniadau profion cyfansoddiad cemegol pob swp o bibellau dur gydolu ag ystod cynnwys elfen y radd P22 yn y safon ASTM A335 (megis Cr 1.90%{- 2.60%, mo 0.87%-1.13%, ac ati, ac mae'n fwy na 0. Os yw cynnwys unrhyw elfen, mae'r safon yn caniatáu cymryd dwbl maint y samplau o'r un swp o bibellau dur i'w hailbrofi. Os yw canlyniadau'r ailbrofi i gyd yn gymwys, yna penderfynir bod cyfansoddiad cemegol y swp hwn o bibellau dur yn gymwys; Os oes eitemau o hyd yn yr ailbrofi, yna penderfynir bod y swp hwn o bibellau dur, ac mae angen ei ail-weithio (fel ail-doddi) neu ei ddileu, ac fe'i gwaharddir rhag dod i mewn i'r farchnad. Y broses brofi a phenderfynu lem hon yw'r warant allweddol i sicrhau bod cyfansoddiad cemegol pibellau dur P22 yn cwrdd â'r safonau a bod ganddo berfformiad dibynadwy.
