เหตุใดการรักษาความเย็นของท่อเหล็กไร้ตะเข็บจึงต้องมีลำดับที่เข้มงวด?

การบำบัดด้วยความเย็น (บางครั้งเรียกว่าการบำบัดด้วยความเย็นต่ำกว่า-หรือด้วยความเย็นเยือกแข็ง) เป็นขั้นตอนที่ตามมา-หลังจากการชุบท่อเหล็กไร้ตะเข็บบางประเภทและเกรดของท่อ - โดยทั่วไปคือโลหะผสมเหล็ก เหล็กแบริ่ง และท่อดึงที่มีความแม่นยำ- ซึ่งความเสถียรของมิติตลอดอายุการใช้งานมีความสำคัญมากกว่าที่เกิดขึ้นกับท่อโครงสร้างทั่วไป เมื่อทำอย่างถูกต้อง จะแปลงออสเทนไนต์ที่เหลือให้เป็นมาร์เทนไซต์ และบรรเทาความเครียดภายในที่ทิ้งไว้เบื้องหลัง ดำเนินการในลำดับที่ไม่ถูกต้องหรือข้ามขั้นตอนไป อาจทำให้ท่อที่มีขนาดดูสวยงามบนพื้นโรงงานแตกร้าว บิดเบี้ยว หรือขยายเกินพิกัดความคลาดเคลื่อนในการให้บริการได้หลายเดือนต่อมา

กระบวนการไม่ซับซ้อนในแนวคิดแต่มันทำงานเป็นลำดับเท่านั้น- มีแต่ละขั้นตอนเพื่อจัดการกับความเครียดที่เกิดจากขั้นตอนก่อนหน้า ด้านล่างนี้เราจะอธิบายเกี่ยวกับโลหะวิทยาที่อยู่เบื้องหลังว่าทำไมจึงต้องมีการบำบัดด้วยความเย็น กระบวนการสี่-ขั้นตอนตามลำดับที่มันต้องเกิดขึ้นจริง และสิ่งที่ต้องตรวจสอบเมื่อคุณซื้อท่อที่ควรจะผ่านท่อนั้นแล้ว

เมื่อเหล็กชุบแข็งถูกดับ ออสเทนไนต์ในโครงสร้างจะเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์เมื่อวัสดุเย็นลงจนผ่านอุณหภูมิที่เรียกว่า Ms (มาร์เทนไซต์สตาร์ท) การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวจะดำเนินต่อไปเมื่ออุณหภูมิลดลงเรื่อยๆ จนถึงอุณหภูมิที่ต่ำกว่าที่เรียกว่า Mf (การเคลือบมาร์เทนไซต์) - ซึ่งเป็นจุดที่การเปลี่ยนแปลงเสร็จสมบูรณ์ ปัญหาก็คือว่าสำหรับโลหะผสมและเหล็กแบริ่งหลายชนิด Mf จะอยู่ต่ำกว่าอุณหภูมิห้องมาก. การดับที่หยุดที่อุณหภูมิห้อง (หรืออากาศ-เย็นลงกลับสู่อุณหภูมิห้อง) ดังนั้น จะหยุดการเปลี่ยนรูปในระหว่างทาง โดยปล่อยให้ออสเทนไนต์ดั้งเดิมส่วนหนึ่งไม่เปลี่ยนรูป นี่คือคงไว้ซึ่งออสเทนไนต์.

ออสเทนไนต์ที่สะสมไว้นั้นสามารถแพร่กระจายได้ - ไม่ใช่ระยะที่คงตัวถาวร แต่เป็นออสเทนไนต์ที่ไม่เคยเย็นพอที่จะเปลี่ยนรูปให้เสร็จสิ้น ทิ้งไว้เพียงลำพัง สามารถเปลี่ยนรูปได้ช้าๆ เมื่อเวลาผ่านไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้น้ำหนักบรรทุก การสั่นสะเทือน หรือการหมุนเวียนของอุณหภูมิ เนื่องจากมาร์เทนไซต์มีปริมาตรมากกว่าออสเทนไนต์ที่ก่อตัว การเปลี่ยนแปลงที่ช้าจึงปรากฏเป็นการเติบโตเชิงมิติและความเครียดภายในสร้างขึ้นหลังจากชิ้นส่วนดังกล่าวเปิดให้บริการแล้ว- โหมดความล้มเหลวที่แน่นอนซึ่งมีการรักษาความเย็นเพื่อป้องกัน

นี่คือเหตุผลว่าทำไมการรักษาด้วยความเย็นจึงปรากฏขึ้นบ่อยที่สุดท่อไร้ตะเข็บที่มีความแม่นยำ ระยะตลับลูกปืน ส่วนประกอบเกจ และชิ้นส่วน{0}}เครื่องมือที่เป็นเหล็กกล้าแอปพลิเคชัน - ที่การเบี่ยงเบนของมิติเศษเสี้ยวของมิลลิเมตรหลังจากติดตั้งชิ้นส่วนแล้วเป็นปัญหาที่แท้จริง ไม่ใช่ความสวยงาม จะไม่ใช้เป็นขั้นตอนตามปกติกับท่อเหล็กคาร์บอนธรรมดา-หรือท่อไร้ตะเข็บที่มีโครงสร้าง เนื่องจากเกรดเหล่านั้นไม่ได้ผ่านการชุบแข็ง- ในตอนแรก และเพียงแต่ไม่นำออสเทนไนต์ที่คงเหลือไว้อย่างมีความหมายหลังจากการดับ หากผู้ซื้อมีการจัดหามาตรฐานA106หรือเอพีไอ 5 ลิตรท่อไร้ตะเข็บ การรักษาความเย็นไม่ใช่เรื่องที่ต้องถาม หากเป็นการสั่งซื้อท่อไร้รอยต่อสายกราวด์-ที่แม่นยำสำหรับตัวเรือนแบริ่ง ซับสูบไฮดรอลิก หรือบล็อกเกจ ก็คุ้มค่าที่จะถามว่ากระบวนการของซัพพลายเออร์รวมไว้หรือไม่และอย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: ทำไมต้อง-แช่ในน้ำเดือดก่อน

ก่อนที่ท่อจะไปใกล้กับอุณหภูมิต่ำกว่า-ศูนย์ ให้วางท่อลงในน้ำเดือดก่อนและค้างไว้ที่นั่นเป็นเวลาประมาณ 30 วินาที. ขั้นตอนนี้จะทำสองสิ่งพร้อมกัน อันดับแรกเลยบรรเทาความเครียดภายในได้ประมาณ 15%ความเครียดที่เหลือจากความเครียดดับเดิม - ที่จะทับซ้อนกับความเครียดใหม่ที่การบำบัดด้วยความเย็นกำลังจะนำเสนอ ประการที่สองมันทำให้ออสเทนไนต์ที่คงอยู่คงตัวในสถานะปัจจุบันก่อนที่ชิ้นส่วนจะสัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ใหญ่กว่ามากที่ตามมา การข้ามขั้นตอนนี้ไม่ได้หยุดการทำงานของการรักษาด้วยความเย็น แต่จะกำจัดบัฟเฟอร์ที่ขั้นตอนต่อๆ ไปต้องใช้ และเป็นหนึ่งในทางลัดทั่วไปที่เกิดขึ้นเมื่อร้านค้าพยายามประหยัดเวลาของรอบการทำงาน

ขั้นตอนที่ 2: เหตุใดจึงต้องรักษาในสองขั้นตอน - ต่ำกว่าศูนย์ แล้วจึงใช้ไครโอเจนิคแบบลึก

การประคบเย็นจะดำเนินการในสองขั้นตอนของอุณหภูมิ แทนที่จะเป็นขั้นตอนเดียว ท่อไปที่ก. ก่อนอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์ทั่วไปประมาณ -60 องศาเซลเซียสและหลังจากนั้นลงไปที่การบำบัดด้วยความเย็นเยือกแข็งที่อุณหภูมิประมาณ -120 องศาเซลเซียส. การดำเนินการนี้ในสองขั้นตอนแทนที่จะพุ่งไปที่ -120 degC โดยตรงด้วยเหตุผลเดียวกับที่-น้ำเดือดก่อน-แช่ไว้: โดยจะจัดการอัตราการเกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันจากความร้อน เนื่องจากเดลต้าขนาดใหญ่ที่ไม่สามารถควบคุมได้{-T เป็นสิ่งที่มีแนวโน้มที่จะเปิดการแตกร้าวในส่วน-ที่ดับแล้วและเครียดอยู่แล้ว

ยิ่งอุณหภูมิการบำบัดต่ำ ออสเทนไนต์ที่คงเหลือก็จะเปลี่ยนไปเป็นมาร์เทนไซต์มากขึ้น- นี่คือจุดรวมของการไปที่ -120 degC แทนที่จะหยุดที่ -60 degC แต่การเปลี่ยนแปลงไม่เคยเสร็จสมบูรณ์ การทดสอบแสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอออสเทนไนต์ที่คงอยู่ประมาณ 2% ยังคงอยู่แม้หลังจากการบำบัดด้วยความเย็นเยือกแข็งที่อุณหภูมิ -120 องศาเซลเซียส โดยไม่คำนึงว่าเวลากักเก็บจะขยายออกไปนานเท่าใด สารตกค้างนั้นไม่ใช่ข้อบกพร่องในการไล่ให้เป็นศูนย์ - ปริมาณออสเทนไนต์ที่คงเหลือจำนวนเล็กน้อยที่ควบคุมได้ซึ่งเหลืออยู่ในโครงสร้างจะทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ที่ดูดซับความเครียดแทนที่จะส่งโดยตรงไปยังมาร์เทนไซต์ที่อยู่รอบๆ ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ข้อกำหนดการบำบัดด้วยความเย็นเยือกแข็งแบบลึกกำหนดเป้าหมายไปที่อุณหภูมิและเวลาในการคงตัว แทนที่จะเป็นผลลัพธ์ออสเทนไนต์-คงอยู่-เป็นศูนย์

ขั้นตอนที่ 3: ทำไมต้องอุ่นในน้ำอุ่นก่อนที่จะแบ่งเบาบรรเทา

เมื่อการกักเก็บความเย็นแบบลึกเสร็จสิ้นแล้ว ท่อจะถูกนำกลับออกมาและอุ่นเข้าไปน้ำอุ่นไม่ปล่อยให้สมดุลกับอากาศโดยรอบด้วยตัวมันเอง ขั้นตอนการอุ่นเครื่องนี้บรรเทาความเครียดประมาณ 40% ที่เกิดจากการบำบัดด้วยความเย็นนั่นเอง- มาร์เทนไซต์ชนิดใหม่ที่เกิดขึ้นในช่วงอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์และระยะไครโอแบบลึกนั้นจะมีความเครียดภายในตัวมันเอง นอกเหนือจากสิ่งที่เหลืออยู่จากการดับแบบเดิม การอุ่นในน้ำทีละน้อยจะช่วยจัดการการเดินทางขากลับในลักษณะเดียวกับที่-น้ำเดือดก่อน-แช่ไว้จัดการการเดินทางขาลง โดยการควบคุมการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิแทนที่จะควบคุมอย่างกะทันหัน

ขั้นตอนที่ 4: เหตุใดการแบ่งเบาบรรเทาจึงต้องเกิดขึ้นทันที

ลำดับปิดด้วยการแบ่งเบาบรรเทาและการแบ่งเบาจะต้องเกิดขึ้นทันทีหลังจากการอุ่นน้ำอุ่น-ไม่สะดวกในตารางการผลิตในภายหลัง การแบ่งเบาบรรเทาส่วนใหญ่ของความเครียดในการบำบัดด้วยความเย็น-ที่เหลืออยู่หลังจากขั้นตอน-น้ำอุ่น และเป็นสิ่งที่ป้องกันการแตกร้าวล่าช้า - มาร์เทนไซต์ที่เกิดขึ้นใหม่จากขั้นตอนการแช่แข็งจะมีความแข็งและเปราะ และจะมีโอกาสแตกร้าวมากที่สุด-ในหน้าต่างระหว่างการบำบัดด้วยความเย็นและการแบ่งเบาบรรเทา ท่อที่ยึดไว้ในหน้าต่างนั้นนานเกินไป แม้จะอยู่ในอุณหภูมิห้อง ก็มีความเสี่ยงอย่างแท้จริงที่จะเกิดรอยแตกขนาดเล็ก- ก่อนที่การอบคืนตัวจะมีโอกาสที่จะบรรเทาความเครียดที่ทำให้เกิดรอยแตกร้าวนั้น

เมื่อทำอย่างถูกต้อง ขั้นตอนสุดท้ายคือสิ่งที่ให้ผลตอบแทนในทางปฏิบัติของกระบวนการทั้งหมด: ส่วนหนึ่งด้วยมิติสุดท้ายที่มั่นคงไม่มีความเค้นตกค้างที่ทำให้เกิดความผิดเพี้ยนในการให้บริการอย่างช้าๆ และไม่มีความเสี่ยงในการแตกร้าวที่แฝงอยู่ในโครงสร้างนิรภัยที่รอการแสดงหลังจากชิ้นส่วนได้จัดส่งไปแล้ว

ทุกขั้นตอนในลำดับนี้มีไว้เพื่อจัดการความเครียดที่ขั้นตอนก่อนหน้าสร้างขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการเรียงลำดับจึงไม่ใช่เรื่องของความสะดวก:

• ข้ามการต้มน้ำ-ก่อน-แช่ไว้และระยะต่ำกว่าศูนย์/ลึก-โดยไครโอเริ่มต้นจากความเครียดภายในที่เป็นพื้นฐานที่สูงกว่า ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงในการแตกร้าวในระหว่างช่วงเย็นเอง
• กระโดดตรงไปที่ -120 degC โดยไม่มีระดับกลาง -60 degCและท่อประสบกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลันที่ใหญ่กว่ามาก ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อการแตกร้าวอีกครั้งแทนที่จะลดลง
• ข้ามหรือลดระยะเวลาการอุ่น-น้ำอุ่นและประมาณ 40% ของความเครียดในการรักษาความเย็น-ยังคงอยู่ในส่วนที่เข้าสู่การแบ่งเบาบรรเทา โดยขัดแย้งกับสิ่งที่การแบ่งเบาบรรเทาพยายามทำให้สำเร็จ
• ชะลอการแบ่งเบาหลังจากการอุ่นซ้ำและชิ้นส่วนจะอยู่ในสภาพที่แตกหักง่ายที่สุด-เป็นเวลานานเกินความจำเป็น โดยไม่มีการรับประกันว่าความล่าช้าจะให้อภัยได้

ซัพพลายเออร์ที่บีบอัดสิ่งนี้ให้เป็นการแช่เย็นเพียงครั้งเดียวและควบคุมอุณหภูมิเดียว โดยไม่มีขั้นตอนไล่ที่ปลายทั้งสองข้าง อาจผลิตชิ้นส่วนที่ผ่านการตรวจสอบขนาดทันทีและยังคงมีความเสี่ยงต่อความเครียดหรือรอยแตกร้าวซึ่งจะปรากฏขึ้นในภายหลังเท่านั้น

ชุดท่อไร้รอยต่อที่มีความแม่นยำสำหรับการใช้งานตลับลูกปืนได้รับความเย็น-โดยผู้รับเหมาช่วงที่ทำงานโดยใช้วงจรที่สั้นลง: การดิ่งลงโดยตรงเพียงครั้งเดียวไปที่ -120 degC โดยไม่มีระยะกลาง -60 degC ตามด้วยการอบคืนตัวในวันถัดไป แทนที่จะทันทีหลังจากการให้ความร้อนอีกครั้ง ท่อผ่านการตรวจสอบมิติเมื่อได้รับ หลายสัปดาห์หลังการใช้งาน ชุดย่อยของชุดแสดงให้เห็นรอยแตกร้าวของเส้นขนที่ย้อนกลับไปถึงรอบการบำบัดแบบบีบอัด ซึ่งเป็นการรวมกันของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลันเดี่ยวที่มีขนาดใหญ่กว่าระหว่างการทำความเย็นและการหน่วงเวลาที่ยาวนานก่อนที่จะแบ่งเบาบรรเทาทำให้เกิดความเครียดแฝงในวัสดุที่การตรวจสอบมิติเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตรวจพบได้ แบทช์นี้ได้รับการแก้ไขใหม่โดยใช้ลำดับสี่ขั้นตอนทั้งหมด และเอกสารกระบวนการของซัพพลายเออร์ได้รับการแก้ไขเพื่อบันทึกเวลารอและช่องว่างระหว่างการอุ่นและการอบคืนสภาพสำหรับทุกล็อตที่ก้าวไปข้างหน้า ไม่ใช่แค่มิติสุดท้าย

การแปรรูปด้วยความเย็นเป็นกระบวนการ ไม่ใช่สายผลิตภัณฑ์ข้อมูลจำเพาะ และใบรับรองโรงสีที่รายงานเฉพาะความแข็งขั้นสุดท้ายหรือขนาดสุดท้ายเท่านั้น จะไม่บอกคุณว่าเป็นไปตามลำดับจริงหรือไม่ ก่อนที่จะสั่งซื้อท่อไร้ตะเข็บหรือท่อที่การบำบัดด้วยความเย็นมีความสำคัญต่อการใช้งานของคุณ คุณควรขอ:

1. การยืนยันว่าเกรดจำเป็นต้องผ่านการบำบัดด้วยความเย็นจริงๆไม่ใช่ว่าเกรดท่อเหล็กไร้ตะเข็บทุกเกรดจะได้รับประโยชน์จากกระบวนการนี้ - ซึ่งมีความสำคัญสำหรับโลหะผสม ตลับลูกปืน และเหล็กกล้าเครื่องมือที่มีจุด Mf ต่ำ ไม่ใช่สำหรับโครงสร้างคาร์บอนธรรมดาหรือท่อเส้นที่ไม่เคยผ่านการชุบแข็ง-
2. บันทึกเวลาและอุณหภูมิในการคงไว้สำหรับแต่ละขั้นตอนไม่ใช่แค่บันทึกว่ามีการดำเนินการ "การบำบัดด้วยการแช่แข็ง" เท่านั้น ถามเป็นพิเศษว่ากระบวนการนี้ใช้วิธีการไล่ระดับ -60 degC / -120 degC หรือการแช่เย็นโดยตรงเพียงครั้งเดียว
3. ช่องว่างระหว่างการอุ่น-น้ำอุ่นกับการแบ่งเบาบรรเทาซัพพลายเออร์ที่ไม่สามารถระบุช่องว่างนี้ได้ หรือผู้ที่ปรับกำหนดการแบทช์ล่าช้าแทนที่จะรีบอุ่นทันที ย่อมมีความเสี่ยงที่จะเกิดการแคร็กมากกว่าที่ใบรับรองจะแสดง
4. ข้อมูลการทดสอบออสเทนไนต์หรือโครงสร้างจุลภาคที่เก็บรักษาไว้ในกรณีที่แอปพลิเคชันมีความอ่อนไหว- ระดับตกค้างในหลักเดียวต่ำเป็นสิ่งที่คาดหวังและเป็นประโยชน์โดยทั่วไป ระดับสารตกค้างที่สูงขึ้นมากแสดงว่าขั้นตอนการบำบัดด้วยความเย็นสั้นลงหรือข้ามไป
5. ขั้นตอนการ-ต้มน้ำก่อน-แช่จะเป็นส่วนหนึ่งของขั้นตอนมาตรฐานของซัพพลายเออร์หรือไม่เนื่องจากเป็นขั้นตอนที่ง่ายที่สุดวิธีหนึ่งในการทิ้งอย่างเงียบๆ โดยไม่ปรากฏในรายงานการตรวจสอบขั้นสุดท้าย
6. ติดตามได้มากเพื่อว่าหากปัญหาด้านมิติหรือการแตกร้าวเกิดขึ้นในภายหลัง สามารถตรวจสอบย้อนกลับไปที่รอบการรักษาที่เฉพาะเจาะจง แทนที่จะถือเป็นข้อบกพร่องของวัสดุทั่วไป

ซัพพลายเออร์ที่สามารถตอบคำถามทั้ง 6 ข้อนี้ได้โดยไม่ลังเลกำลังอธิบายกระบวนการที่ได้รับการควบคุม ผู้ที่สามารถชี้ไปที่ตัวเลขความแข็งสุดท้ายเท่านั้นกำลังอธิบายถึงผลลัพธ์ ไม่ใช่กระบวนการ - และสำหรับท่อไร้ตะเข็บที่ผ่านการเย็น- ผลลัพธ์ในวันแรกไม่ได้บอกคุณว่าชิ้นส่วนจะต้องทำอะไรในหกเดือนในการให้บริการ

ติดต่อได้เลย