لماذا تخضع أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ للتلدين بالمحلول؟

يتم تليين الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من خلال المعالجة بالمحلول. بشكل عام، يتم تسخين الأنابيب الفولاذية المقاومة للصدأ إلى حوالي 950-1150 درجة مئوية ويتم الاحتفاظ بها عند درجة الحرارة تلك لفترة من الوقت. وهذا يسمح للكربيدات وعناصر السبائك المختلفة بالذوبان بشكل كامل وموحد في الأوستينيت. وبعد ذلك، يتم تبريده بسرعة في الماء للتبريد. لا يتوفر للكربون وعناصر السبائك الأخرى الوقت الكافي للترسيب، مما يؤدي إلى تكوين بنية أوستنيتي نقية. وتسمى هذه العملية علاج الحل.

هناك ثلاث فوائد رئيسية لمعالجة المحاليل لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ.

أولاً، يضمن بنية مجهرية موحدة وتكوينًا موحدًا. وهذا مهم بشكل خاص بالنسبة للمواد الخام لأن درجة حرارة التدحرج ومعدل التبريد يختلفان عبر أقسام مختلفة من قضبان الأسلاك المدرفلة على الساخن، مما يؤدي إلى هياكل مجهرية غير متناسقة. عند درجات الحرارة المرتفعة، يتكثف النشاط الذري، ويذوب الطور σ، ويصبح التركيب الكيميائي أكثر تجانسًا. ثم ينتج عن التبريد السريع بنية مجهرية موحدة أحادية الطور.

ثانياً، فهو يزيل تصلب العمل، مما يسهل المزيد من العمل البارد. من خلال معالجة المحلول، تتم استعادة الشبكات البلورية المشوهة، وإعادة تبلور الحبوب المطولة والمكسورة، ويتم التخلص من الإجهاد الداخلي، وتقل قوة الشد للأنابيب الفولاذية، وتزداد الاستطالة.

ثالثًا، إنه يستعيد مقاومة التآكل المتأصلة للفولاذ المقاوم للصدأ. يؤدي العمل البارد إلى ترسيب الكربيد وعيوب الشبكة، مما يقلل من مقاومة الفولاذ المقاوم للصدأ للتآكل. تعمل معالجة المحلول على استعادة مقاومة التآكل للأنابيب الفولاذية إلى حالتها الأصلية.

بالنسبة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، فإن العوامل الرئيسية الثلاثة في معالجة المحلول هي درجة الحرارة ووقت الاحتفاظ ومعدل التبريد. يتم تحديد درجة حرارة المحلول في المقام الأول من خلال التركيب الكيميائي. بشكل عام، تتطلب الدرجات التي تحتوي على محتويات أعلى من عناصر صناعة السبائك درجة حرارة أعلى للحل. وينطبق هذا بشكل خاص على الفولاذ الذي يحتوي على نسبة عالية من المنغنيز والموليبدينوم والنيكل والسيليكون؛ فقط عن طريق زيادة درجة حرارة المحلول لضمان الذوبان الكامل يمكن تحقيق تأثير التليين.

ومع ذلك، في الفولاذ المستقر، مثل 1Cr18Ni9Ti، عندما تكون درجة حرارة المحلول مرتفعة، تذوب كربيدات عناصر التثبيت بالكامل في الأوستينيت. أثناء التبريد اللاحق، تترسب هذه الكربيدات عند حدود الحبوب على شكل Cr23C6، مما يسبب التآكل بين الحبيبات. لمنع تحلل وانحلال كربيدات التثبيت (TiC وNbc)، يتم استخدام الحد الأدنى لدرجة حرارة المحلول بشكل عام.

الفولاذ المقاوم للصدأ، المعروف باسم الفولاذ الذي لا يصدأ بسهولة، يمتلك في الواقع مقاومة للصدأ ومقاومة الأحماض (مقاومة التآكل). ترجع مقاومة الصدأ ومقاومة التآكل للفولاذ المقاوم للصدأ إلى تكوين طبقة أكسيد غنية بالكروم (فيلم التخميل) على سطحه. ومع ذلك، فإن مقاومة الصدأ ومقاومة التآكل نسبية.

أظهرت التجارب أنه في الوسائط الضعيفة مثل الهواء والماء، وفي الوسائط المؤكسدة مثل حمض النيتريك، تزداد مقاومة الفولاذ للتآكل بشكل مباشر مع زيادة محتوى الكروم. عندما يصل محتوى الكروم إلى نسبة معينة، فإن مقاومة الفولاذ للتآكل تخضع لتغيير مفاجئ، من الصدأ السهل إلى عدم الصدأ بسهولة، ومن غير مقاوم للتآكل إلى مقاوم للتآكل.