316 ہیٹر شیتھ کی ٹیوب ڈرائنگ سے پیشگی کولڈ ورک کا فیصد 550 ڈگری پر سروس کے دوران تناؤ میں نرمی اور ہم آہنگی کی حساسیت کی شرح کو کیسے کنٹرول کرتا ہے

کاربائڈز کی بازیابی اور ورن کی مسابقتی حرکیات

316 سٹینلیس سٹیل شیتھڈ الیکٹرک ہیٹنگ ٹیوبوں کے لیے اعلی درجہ حرارت پر (550 ڈگری، زیادہ درجہ حرارت ہوا یا گیس ہیٹنگ ایپلی کیشنز کے لیے عام) ٹیوب ڈرائنگ سے پچھلے سرد کام کا فیصد دو متضاد میٹالرجیکل عملوں کو کنٹرول کرتا ہے: تناؤ میں نرمی (منتقلی کی بحالی، جو بقایا تناؤ کو کم کرتی ہے اور کریپشن کو بڑھاتی ہے) اناج کی حدود پر تیز ہو جاتا ہے، جو سنکنرن مزاحمت کو کم کرتا ہے)۔ 550 ڈگری پر ٹیوب کی بھاری سرد ڈرائنگ (25-35% کمی) تیزی سے آرام کرتی ہے (100-500 گھنٹے میں 50-80٪ تناؤ میں کمی) لیکن ایک ہی وقت میں مسلسل اناج کی باؤنڈری کاربائڈز (حساسیت) بناتی ہے کیونکہ ہائی ڈسکلویکشن کثافت تیز رفتار کرومیم ڈائیفوژن کی وجہ سے۔ ہلکے ٹھنڈے کام سے چلنے والی نلیاں (5 سے 15 pct کی کمی) زیادہ آہستہ آہستہ آرام کرتی ہے (50 pct تناؤ میں کمی 1000 سے 5000 h لیتی ہے) لیکن اس میں حساسیت نہیں ہوتی ہے کیونکہ گھٹتی ہوئی نقل مکانی کثافت کاربائڈز کے لئے کم نیوکلیشن سائٹس پیدا کرتی ہے۔ یہ مقالہ 550 $^{\\circ}$C پر پہلے سے سرد کام، تناؤ میں نرمی کے حرکیات اور حساسیت کے آغاز کے درمیان تعلق کو درست کرتا ہے۔

حساسیت اور مسابقتی بحالی کا طریقہ کار

316 سٹینلیس سٹیل نقل مکانی کرتا ہے اور، شدت پر منحصر ہے، کولڈ ڈرائنگ میں سٹرین انڈسڈ مارٹینائٹ۔ 550 ڈگری پر ریکوری میکانزم (منتخب فنا اور دوبارہ ترتیب) بقایا تناؤ اور سختی کو کم کرتے ہیں۔ صحت یابی کی شرح آرہینیئس ہے اور زیادہ ٹھنڈے کام والے مواد میں تیز ہوتی ہے کیونکہ ذخیرہ شدہ توانائی ایک دھکیلنے والی قوت پیش کرتی ہے۔ ایک ہی وقت میں، کرومیم کاربائیڈ (Cr 23 C 6 ) اناج کی حدود کے ساتھ اور نقل مکانی پر تیز ہو جاتا ہے۔ کاربائڈز کے نیوکلیشن کی شرح سندچیوتی کثافت کے متناسب ہے، کیونکہ سندچیوتی کرومیم اور کاربن کے لیے تیزی سے پھیلاؤ کے راستے فراہم کرتی ہے۔ شدید سردی میں-کام کرنے والا مواد (زیادہ نقل مکانی کی کثافت) کاربائڈز نیوکلیئٹ کو تیزی سے 550 ڈگری پر 100-500 گھنٹے کے اندر مسلسل اناج کی باؤنڈری نیٹ ورک تیار کرتا ہے۔ ہلکے ٹھنڈے علاج شدہ مواد میں کاربائیڈ نیوکلیشن سست ہے اور 5,000 گھنٹے بعد بھی کاربائیڈز کم اور منقطع ہیں۔

550 ڈگری پر کولڈ ورک، تناؤ میں نرمی اور حساسیت کا مقداری رشتہ

مندرجہ ذیل تعلقات 316 نلیاں کے کنٹرول شدہ آئسوتھرمل ایجنگ سے 550 ڈگری پر سرد کام کے مختلف فیصد کے ساتھ قائم کیے گئے ہیں، بقایا تناؤ کی پیمائش (X- رے کے پھیلاؤ کے ذریعے) اور حساسیت (ASTM A262 پریکٹس اے کے ذریعے)۔

Cold Work (%) Initial Residual Stress (MPa) Time Required for 50% Relaxation of Residual Stress at 550 C (hours)Time to Continuous Grain Boundary Carbides (sensitisation) at 550°C (hours) ASTM A262 Practice A Result after 1,000 hours Recommended for 550°C Service >1,000 گھنٹے 0 (اینیلڈ)<30 N/A (no stress) >10,000 (کوئی حساسیت نہیں) مرحلہ کا ڈھانچہ ہاں 5-10 100-150 2,000-5,000 5,000-10,000 مرحلہ (قابل قبول) ہاں 10-15 150-200 1,000-2,000 2,000-5,000 منتقلی کو مسترد کرنے کا مرحلہ 2،00 گھنٹے تک اچھا ہے
15-20 200-250 500-1,000 1,000-2,000 Ditch (sensitised) after 1,500 Not recommended >1,000 گھنٹے گھنٹے
20-25 250-300 200-500 500-1,000 کھائی (حساس) 500 گھنٹے بعد نہیں 25-30 300-350 100-200 200-500 شدید کھائی ناقابل قبول
30-35 350-400 50-100 100-200 Severe ditch + grain dropping Unacceptable35 >400 <50 <100 Full sensitization Unacceptable
مسابقتی نرخوں پر سروس کے درجہ حرارت کا اثر

حساسیت کا وقت بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ کم ہوتا ہے، تناؤ میں نرمی تیز ہوتی ہے۔ دیے گئے سروس کے درجہ حرارت کے لیے بہترین سردی-کام کی حد ان حرکیات کا سمجھوتہ ہے۔

سروس کا درجہ حرارت (ڈگری) 10,000-گھنٹے کے لیے تجویز کردہ کولڈ ورک رینج سروس (%) تناؤ میں نرمی حاصل کی گئی (%) حساسیت کے خطرے کو ترجیحی مواد 450 15-25 50-70% 10,000 گھنٹے کے بعد کم (کاربائڈز سست) 316 (کوئی بھی) {10} ماہ کے بعد %0, 30} ترجیحی 525 5-15 70-85% 10,000h کے بعد اعتدال پسند-اعلی 316L کی ضرورت ہے 550 0-10 80-90% 10,000h کے بعد ہائی (حساسیت کا امکان) 316L استحکام کے ساتھ 575 0-5 (اینیلڈ) N/A (کوئی دباؤ نہیں) ہائی (تمام حساسیت) یا 317 پر اپ گریڈ کریں
600 0 (صرف اینیلڈ) N/A Severe 316 قابل قبول نہیں۔
ہیٹر کی پیداوار سے متعلق عملی سفارشات

550 ڈگری ڈیوٹی کے لیے 316 شیتھڈ ہیٹروں کے لیے ٹھنڈے کام اور بعد کے-علاج کے معیار کی سفارش کی گئی ہے۔

تیار شدہ میان میں زیادہ سے زیادہ کولڈ ورک (%) مطلوبہ سروس لائف 550 ڈگری پر<1,000 (intermittent) 20 None None 316 acceptable 1,000-2,500 15 Stress relief 400°C, 1h ASTM A262 Practice A (step) 316L 2,500-5,000 10 Stress relief 450°C, 2h ASTM A262 Practice E (pass) 316L 5,000-10,000 5 (annealed)Full solution anneal ASTM A262 Practice A (step) 316L or 347 >10،000 0 (مکمل طور پر دوبارہ ترتیب دیا گیا) مکمل حل اینیل + اسٹیبلائزیشن (850 ڈگری، 4h) ASTM A262 پریکٹس C (<0.3 mm/year) 347 or 310
بلند درجہ حرارت پر سروس کی حساسیت کی فیلڈ کا پتہ لگانا

If a 316 heater that has been in service at 550°C for >سنکنرن ماحول میں 1,000 گھنٹے ناکام ہو جاتے ہیں (مثلاً صفائی کے دوران یا بند ہونے کے بعد) سروس کے دوران حساسیت پر غور کیا جانا چاہیے۔ میٹالوگرافک ٹیسٹنگ (ASTM A262 پریکٹس اے ایچ) اناج کی حدود میں ایک "کھائی" ڈھانچہ کو ظاہر کرے گی۔ ریکوری کی وجہ سے سختی کم ہو جائے گی جیسا کہ -کی گئی قدر (مثلاً. 300 HV سے 200 HV)۔ یہ ظاہر کرے گا کہ مواد درجہ حرارت پر تھا. کریکنگ یا انٹرگرانولر سنکنرن ناکامی کا موڈ ہوگا۔ اس طرح کی ناکامیوں کے لیے، مستقبل کی خریداریوں کا علاج یہ ہے کہ کم بقایا تناؤ کے ساتھ مکمل طور پر اینیل شدہ (دوبارہ سے تیار کردہ) نلیاں کی وضاحت کی جائے، یا اسٹیبلائزڈ گریڈ جیسے 347 (کولمبیم اسٹیبلائزڈ) یا 310 سٹینلیس سٹیل میں اپ گریڈ کیا جائے، جو 550 ڈگری پر حساس نہیں ہوتے ہیں۔

نتیجہ: تناؤ سے نجات اور حساسیت کے درمیان 550 ڈگری تجارت-

550 ڈگری پر چلنے والے 316 سٹینلیس سٹیل کے بند ہیٹر کے لیے پہلے سے ٹھنڈے کام کی مقدار دو متضاد عمل، تناؤ میں نرمی (اچھی) ​​اور حساسیت (خراب) کے حرکیات کو کنٹرول کرتی ہے۔ 15-20% سے زیادہ سرد کام کے نتیجے میں تیزی سے حساسیت (500-1,500 گھنٹے کے اندر کاربائڈز کی بارش) ہوتی ہے، جس سے انٹرگرینولر سنکنرن کی حساسیت ہوتی ہے۔ سرد مشقت<10% is slow to relax but stays unsensitized for >5,000 hours. For operation at 550 °C, engineers specifying 316 sheaths must limit preceding cold work to < 10 - 15 % with fully annealed (recrystallised) tubing required for prolonged life (>5,000 گھنٹے)۔ جہاں ٹھنڈے کام سے گریز نہیں کیا جا سکتا، ڈھانچے کو دوبارہ ترتیب دینے اور بقیہ تناؤ کو دور کرنے کے ساتھ ساتھ حساسیت کے امکان کو دور کرنے کے لیے ایک حل اینیل کی تشکیل ضروری ہے۔