ASTM A262 پریکٹس ای ٹیسٹ میں 316 ہیٹر شیتھ ٹیوبنگ کنٹرول انٹر گرانولر سنکنرن کی شرح کا حساسیت کے بعد مین گرین باؤنڈری کاربائیڈ اسپیسنگ کیسے کرتا ہے

حساسیت کی شدت کے لیے مائیکرو اسٹرکچرل پیرامیٹر

316 سٹینلیس سٹیل شیتھڈ الیکٹرک ہیٹنگ ٹیوبوں کے لیے جو تیاری یا سروس کے کسی مرحلے پر حساسیت کی حد کے درجہ حرارت (450-850 ڈگری) کے سامنے آئی ہیں، انٹرگرانولر کورروشن (IGC) کی حساسیت کی شدت carbidesgra کی موجودگی یا عدم موجودگی کا کوئی آسان کام نہیں ہے۔ کلیدی مائیکرو اسٹرکچرل پیرامیٹر اناج کی حدود پر کرومیم کاربائیڈ کے ذرات کا درمیانی وقفہ ہے۔ جب کاربائیڈ کے ذرات ایک دوسرے کے ساتھ کافی قریب ہوتے ہیں (تقریبا 0.5-1.0 µm سے کم فاصلہ رکھتے ہیں) ملحقہ ذرات کے گرد کرومیم کے ختم ہونے والے زون ایک مسلسل کم کرومیم راستہ بنانے کے لیے اوورلیپ ہو جاتے ہیں جس پر آکسیڈائزنگ ایسڈز (ASTM A262 پریکٹس E)، کاپر ایسڈ-کوپر-ٹیسٹ-کوپر تیزاب میں تیزی سے حملہ کیا جاتا ہے۔ اگر کاربائیڈ کے ذرات بڑے پیمانے پر پھیلے ہوئے ہیں (فاصلہ> 1-2 میٹر)، کمی والے زون اوورلیپ نہیں ہوتے ہیں اور اناج کی حدود انٹر گرانولر حملے کے خلاف مزاحم ہوتی ہیں۔ یہ مضمون روایتی 24 گھنٹے پریکٹس ای ٹیسٹ میں اوسط کاربائیڈ اسپیسنگ، حساسیت کی ڈگری اور IGC کی شرح کے درمیان تعلق کو درست کرتا ہے۔

ختم شدہ زون کو اوورلیپ کرنے کا طریقہ کار

316 سٹینلیس سٹیل کی اناج کی حدود پر کرومیم کاربائیڈ کی بارش ذرہ کے ہر طرف ~50-200 nm کا کرومیم ختم ہونے والا زون پیدا کرتی ہے۔ ورن کے درجہ حرارت اور وقت کے کام کے طور پر، کرومیم کی کمی کی حد (اکثر 8-12% کم از کم کرومیم ارتکاز بلک 17-19% کے مقابلے میں) کا مطالعہ کیا جاتا ہے۔ اگر دو ہمسایہ کاربائڈز کے درمیان فاصلہ دو ہمسایہ کمی والے علاقوں کی چوڑائی کے مجموعے سے کم ہو تو انٹر گرانولر سنکنرن اہم ہے۔ اس صورت حال میں، ڈیپلیشن زونز اوورلیپ ہو جاتے ہیں اور اناج کی حد کے ساتھ کم-کرومیم مواد کا ایک مسلسل راستہ بنتا ہے۔ شدت سے آکسیڈائزنگ اور کرومیم-کمی والے زون میں-منتخب ابلتے ہوئے تانبے-کاپر سلفیٹ-سلفورک ایسڈ محلول (پریکٹس ای) میں ختم ہونے والے زونز اوورلیپ ہو جاتے ہیں اور تیزی سے زنگ آلود ہو جاتے ہیں، جس کی وجہ سے اناج گر جاتا ہے اور نمونہ کی حتمی ناکامی ہوتی ہے۔ تقریباً 1-2 μm سے زیادہ کاربائیڈ کے وقفوں کے لیے، ختم شدہ زون الگ تھلگ ہوتے ہیں اور کوئی مسلسل کم کرومیم راستہ نہیں ہوتا ہے۔

کاربائیڈ وقفہ کاری اور مشق E نتائج کے درمیان کوانٹیفائیڈ لنک

مختلف ادوار کے لیے 316 نلیاں (1.5 ملی میٹر وال، 0.06% C) کو 650 ڈگری (تیز ترین کاربائیڈ ورن کا درجہ حرارت) پر کنٹرول حساسیت اور ٹرانسمیشن الیکٹران مائیکروسکوپی اور ای ایس ٹی ایم 6 پریکٹک ٹیسٹ کے ذریعے کاربائیڈ کے درمیانی فاصلہ کی بعد میں پیمائش کے ذریعے درج ذیل حدیں قائم کی گئی ہیں۔

650 ڈگری پر حساسیت کا وقت
0 (اینیلڈ، کوئی کاربائیڈ N/A پاس نہیں ہے (موڑنے پر کوئی فریکچر نہیں)<5 Yes 0.1 5-10 0% Pass <10 Yes 0.5 2-4 0-20% Pass (slight etching) 10-20 Acceptable
1 1-2 20-50% مارجنل (مڑنے پر دراڑیں) 20-40 مشورہ نہیں دیا گیا۔
2 0.8-1.2 50-80% فیل (شدید دراڑیں) 80-150 کوئی فیل (واضح کریکس) 40-80 نہیں 5 0.4-0.8 80-100%
10 0.2-0.5 100% (continuous) Fail (grain dropping) 150-250 No 24 0.1-0.3 100% (continuous) Fail (severe grain dropping) >250 نمبر
کاربن کے مواد کا اہم کاربائیڈ وقفہ کاری پر اثر

316 میں کاربن کی مقدار کل کاربائیڈ کا تعین کرتی ہے جو تیز ہو سکتی ہے اور اس طرح سب سے کم کاربائیڈ فاصلہ جو کسی خاص حساسیت کے عمل کے لیے حاصل کیا جا سکتا ہے۔

Carbon Content (wt%) Minimum Carbide Spacing after Complete Sensitisation (µm) Practice E Result at Minimum SpacingMaximum Allowable Service Temperature To Avoid Sensitisation >0.020 (کم)2-3 پاس 450 ڈگری 0.020-0.030 (316L) 1.5-2.5 پاس (معاشی) 425 ڈگری 0.030-0.040 1.0-1.8 مارجنل 400 ڈگری 0.040-0.050 0.8-1.2 فیل 375 ڈگری 0.050-0.060 0.5-0.8 فیل 0.3-0.6 فیل 325 ڈگری
ہیٹر کی تیاری میں حساسیت سے عملی اجتناب

316 انکیسڈ ہیٹرز میں ضروری 1-2 µm حد سے نیچے کاربائیڈ کے وقفے سے بچنے کے لیے جنہیں ویلڈیڈ کیا جائے گا یا سروس میں حساس درجہ حرارت کا سامنا ہو سکتا ہے، درج ذیل معیارات کی سفارش کی جاتی ہے:

پیداوار یا سروس کی حالت زیادہ سے زیادہ درجہ حرارت کی نمائش (ڈگری) درجہ حرارت پر زیادہ سے زیادہ وقت تجویز کردہ کاربن موادپوسٹ ایکسپوژر ٹیسٹ کی ضرورت
ویلڈنگ (سنگل پاس، کوئی فلر نہیں) تیز ٹھنڈا، زیادہ سے زیادہ 1,200-1,400 سیکنڈز (HAZ تیزی سے ٹھنڈا ہوتا ہے) کوئی بھی (HAZ پتلا اگر حساس نہ ہو) پتلی دیوار کے لیے کوئی نہیں (<2mm)
ویلڈنگ (موٹا سیکشن، ملٹی-پاس) 450-850 (کل) 316L منٹ۔ (سی<0.03%)Practice E Weld coupon
پوسٹ- ویلڈ ہیٹ ٹریٹمنٹ (تناؤ کا خاتمہ) 400-450 ڈگری 1-2 گھنٹے 316L (تمام) کوئی نہیں (پتہ لگانے کی حد سے نیچے)
Service temperature excursion 450-550°C >10 گھنٹے کی مجموعی 316L کو 5 سال کے بعد E مشق کی ضرورت ہے۔
بریزنگ یا سولڈرنگ 500-700 ڈگری منٹ سے گھنٹے 316L یا مستحکم (321/347) مشق E کی ضرورت ہے
قبولیت کے لیے ASTM A262 پریکٹس ای کوالٹی ٹیسٹ

ASTM A262 پریکٹس ای ٹیسٹنگ ان خریداروں کے لیے IGC مزاحمت کی حتمی یقین دہانی فراہم کرتی ہے جس میں 316 میانوں کی وضاحت کی جاتی ہے جنہیں مینوفیکچرنگ کے دوران حساس کیا جا سکتا ہے۔ ٹیسٹ کے طریقہ کار پر مشتمل ہوگا:

کاپر-کاپر سلفیٹ-سلفورک ایسڈ (ASTM A262، طریقہ کار E) کے محلول میں 24 گھنٹے ابالنا

نمونہ نمونہ کی موٹائی کے برابر قطر کے مینڈریل پر 180 ڈگری جھکا ہوا ہے

مڑی ہوئی سطح میں دراڑ کو 10x میگنیفیکیشن پر دیکھنا

قبولیت کا معیار: اگر موڑنے کے بعد کوئی دراڑ نہیں دیکھی جاتی ہے، تو یہ ایک "پاس" (غیر حساس) ہے۔ اگر کوئی دراڑ (کسی بھی لمبائی کی) نظر آتی ہے تو ایک "فیل" (حساس) ریکارڈ کیا جاتا ہے۔ یہ ٹیسٹ کاربائیڈ کی جگہ <~1-2 μm کے لیے حساس ہے۔

حساسیت کے ذریعہ IGCs کی فیلڈ کی شناخت

ایک 316 ہیٹر میں جو آکسیڈائزنگ ایسڈ سروس (مثلاً، نائٹرک ایسڈ، اچار کے محلول) میں ناکام ہو جاتا ہے یا آکسیڈائزنگ جزو کے ساتھ کلورائڈ ماحول میں، حساسیت سے انٹر گرانولر سنکنرن اناج کی حدود کے ساتھ دراڑوں کے نیٹ ورک کے طور پر ظاہر ہوتا ہے جسے کم میگنیفیکیشن (50{4}} اور پالش وغیرہ پر دیکھا جا سکتا ہے۔ کراس سیکشن دراڑ میں "کنکال" کا نمونہ ہو سکتا ہے، جو پچھلے آسٹنائٹ کے دانے کی نشاندہی کرتا ہے۔ حساسیت کی تصدیق ASTM A262 پریکٹس E کے ذریعے ناکام ہیٹر سے لیے گئے نمونے پر کی جائے گی۔ اسکیننگ الیکٹران مائیکروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے میٹالوگرافی کے لحاظ سے طے شدہ فاصلہ 0.5-1.0 µm سے چھوٹا ہوگا۔ اس طرح کی ناکامیوں کا جواب 316L استعمال کرنا یا پوسٹ ویلڈ سلوشن اینیل کی ضرورت ہے۔

نتیجہ: حساسیت کے ذریعہ کاربائڈ اسپیسنگ کی تفصیلات کا کنٹرول

316 سٹین لیس سٹیل شیتھڈ ہیٹر کے لیے ASTM A262 پریکٹس E پر مبنی انٹر گرانولر سنکنرن کی شرح حساسیت کے درجہ حرارت کے بعد اوسط گرین باؤنڈری کاربائیڈ سپیسنگ پر مبنی ہے۔ جب کاربائیڈ کا فاصلہ 1-2 µm سے کم ہوتا ہے، تو کرومیم-ختم ہونے والے زون ایک دوسرے کو اوورلیپ کرتے ہیں، جو ایک مسلسل کم کرومیم راستہ بناتا ہے جو تیزی سے خراب ہو جاتا ہے اور پریکٹس E ٹیسٹ میں ناکام ہو جاتا ہے۔ ایپلی کیشنز کے لیے جہاں ویلڈنگ یا سروس کا درجہ حرارت 450-850 ڈگری کی حد میں ہے، 316 میانوں کی وضاحت کرنے والے انجینئرز کو 316L (کاربن) فراہم کرنا چاہیے<0.03%) to ensure that the carbide spacing will be above the critical threshold. After minimum sensitisation (1-2 hours at 650°C) carbide spacing for standard 316 (0.06-0.08% C) is less than 1 µm which results in sensitisation and IGC susceptibility. The framework offered herein, which correlates the average carbide spacing with quantitative Practice E results, allows purchasers to define combinations of material and heat treatment that will not allow overlapping depletion zones, and will retain intergranular corrosion resistance.