Rostfritt stål tjockväggigt sömlöst rör: värmebehandlingsprocess och prestandaoptimering efter kall deformation

I modern industri, tjockväggigt sömlöst rör i rostfritt stål har blivit ett oumbärligt och viktigt material inom många områden på grund av sin höga hållfasthet, korrosionsbeständighet och goda mekaniska egenskaper. Men vid tillverkning och bearbetning av stålrör, även om kalldeformationsprocessen effektivt kan ändra formen och storleken på materialet, kommer den oundvikligen att ackumulera en stor mängd restspänning inuti det, vilket resulterar i ökat deformationsmotstånd, vilket i sin tur påverkar den efterföljande bearbetningen och övergripande prestanda för stålröret. Lyckligtvis kan värmebehandlingsprocessen, som ett effektivt medel, lösa detta problem. Genom uppvärmning och värmekonservering kan den kvarvarande spänningen inuti materialet släppas, samtidigt som det främjar materialets uppmjukning, minskar deformationsmotståndet och förbättrar stålrörets totala prestanda.

Kalldeformation är att utföra plastisk deformationsbearbetning på materialet utan uppvärmning eller vid låg uppvärmningstemperatur. Denna process används i stor utsträckning vid tillverkning av tjockväggiga sömlösa rör av rostfritt stål eftersom den effektivt kan ändra formen och storleken på stålröret samtidigt som den bibehåller hög materialstyrka och hårdhet. Men under den kalla deformationsprocessen, på grund av extrudering och sträckning av kornen och korngränserna inuti materialet av yttre krafter, kommer en stor mängd plastisk deformation att inträffa, vilket resulterar i förändringar i kornens mikrostruktur såsom distorsion, krossning och dislokation, och därigenom ackumulerar en stor mängd restspänning inuti materialet.

Restspänning avser det spänningstillstånd som fortfarande existerar när materialet inte utsätts för yttre krafter. Dessa spänningar kan orsakas av ojämn deformation, interaktion mellan korn, glidning av korngränser och dislokationsackumulering under kall deformation. I tjockväggiga sömlösa rör av rostfritt stål kommer förekomsten av kvarvarande spänningar att leda till en ökning av materialets deformationsmotstånd, det vill säga att materialets förmåga att motstå deformation förbättras när det utsätts för yttre krafter. Detta kommer inte bara att öka svårigheten med efterföljande bearbetning och formning, utan kan också påverka stålrörets mekaniska egenskaper och livslängd.

För att eliminera restspänningen inuti det tjockväggiga sömlösa röret av rostfritt stål efter kall deformation, mjuka upp materialet och minska deformationsmotståndet, kom värmebehandlingsprocessen till. Värmebehandlingsprocessen omfattar huvudsakligen tre steg: uppvärmning, isolering och kylning. Genom att noggrant kontrollera parametrarna för dessa tre steg kan materialets mikrostruktur och egenskaper effektivt ändras.

I värmebehandlingsprocessen är uppvärmning det första steget. Genom uppvärmning får atomerna och molekylerna inuti det tjockväggiga sömlösa röret av rostfritt stål energi, börjar vibrera och diffundera, och kornen och korngränserna börjar också mjukna. När temperaturen stiger börjar restspänningen inuti materialet gradvis att släppa. Detta beror på att vid höga temperaturer förbättras rörligheten för atomer och molekyler, och de kan omarrangeras och balanseras, vilket eliminerar den inre stress som orsakas av kall deformation.

Isolering är ett nyckelsteg i värmebehandlingsprocessen. Efter uppvärmning till en viss temperatur hålls den under en tid så att atomerna och molekylerna inuti materialet har tillräckligt med tid att diffundera och omordna sig och därigenom släppa kvarvarande spänningar mer grundligt. Längden på isoleringstiden beror på faktorer som materialets typ, tjocklek och uppvärmningstemperatur. För kort isoleringstid kanske inte helt kan släppa restspänningen, medan för lång isoleringstid kan göra att materialet mjuknar för mycket, vilket påverkar efterföljande bearbetning och prestanda.

Kylning är också ett viktigt steg i värmebehandlingsprocessen. Olika kylhastigheter och -metoder kommer att ha en betydande inverkan på materialets mikrostruktur och egenskaper. Generellt sett, för tjockväggiga sömlösa rör av rostfritt stål, bör kylningshastigheten inte vara för hög för att undvika överdriven inre spänning och strukturell inhomogenitet. Lämplig kylhastighet kan främja uppmjukning av material, minska deformationsmotståndet och bibehålla hög hållfasthet och seghet.

Genom uppvärmning, isolering och kylning under värmebehandling frigörs restspänningen inuti det tjockväggiga sömlösa röret av rostfritt stål, materialet mjukas upp och deformationsmotståndet minskar. Denna förändring är inte bara gynnsam för efterföljande bearbetning och formning, såsom skärning, bockning, svetsning, etc., utan kan också förbättra stålrörets totala prestanda, såsom styrka, seghet, korrosionsbeständighet, etc.

Efter värmebehandling optimeras den interna mikrostrukturen hos det tjockväggiga sömlösa röret av rostfritt stål, restspänningen släpps, materialet mjukas upp, deformationsmotståndet minskar och den totala prestandan förbättras avsevärt. Dessa förändringar gör att tjockväggiga sömlösa rör av rostfritt stål har en bredare användningsmöjligheter inom många områden.

Inom området petrokemikalier måste tjockväggiga sömlösa rör av rostfritt stål tåla högt tryck, hög temperatur och korrosiva medier. Efter värmebehandling har stålröret högre hållfasthet och seghet, kan bättre motstå skadorna av dessa hårda miljöer på materialet och säkerställa säkerheten och stabiliteten för vätskeöverföring.

Inom livsmedelsbearbetning måste tjockväggiga sömlösa rör i rostfritt stål uppfylla kraven på giftfria, inte lätta att rosta och lätta att rengöra. Det värmebehandlade stålröret har inte bara utmärkt korrosionsbeständighet, utan har också bra formnings- och bearbetningsprestanda, vilket kan uppfylla de komplexa form- och storlekskraven för livsmedelsutrustning.

Inom området för medicinsk utrustning måste tjockväggiga sömlösa rör i rostfritt stål ha utmärkta mekaniska egenskaper och antibakteriella egenskaper. Det värmebehandlade stålröret har inte bara hög hållfasthet och seghet, utan kan också ytterligare förbättra dess antibakteriella egenskaper och biokompatibilitet genom ytbehandling och modifieringsteknik för att möta de speciella kraven för medicinsk utrustning.

Inom området för arkitektonisk dekoration är rostfria tjockväggiga sömlösa rör gynnade för sina vackra och hållbara egenskaper. Det värmebehandlade stålröret har inte bara bättre formnings- och bearbetningsprestanda, utan kan också förbättra dess dekorativa effekt och prydnadsvärde genom ytbehandlingsprocesser som polering och färgning.

Det kalldeformerade sömlösa röret av rostfritt stål med tjockvägg kan effektivt släppa inre restspänningar, mjuka upp materialet, minska deformationsmotståndet och förbättra den totala prestandan genom värmebehandlingsprocessen. Denna förändring är inte bara gynnsam för efterföljande bearbetning och formning, utan ger också en solid garanti för bred användning av rostfria tjockväggiga sömlösa rör inom flera områden.