Rustfrit stål tykvægget sømløst rør: varmebehandlingsproces og ydeevneoptimering efter kold deformation

I moderne industri, rustfrit stål tykvægget sømløst rør er blevet et uundværligt og vigtigt materiale på mange områder på grund af dets høje styrke, korrosionsbestandighed og gode mekaniske egenskaber. Men i produktionen og forarbejdningen af ​​stålrør, selvom den kolde deformationsproces effektivt kan ændre formen og størrelsen af ​​materialet, vil den uundgåeligt akkumulere en stor mængde restspænding inde i det, hvilket resulterer i øget deformationsmodstand, hvilket igen påvirker den efterfølgende forarbejdning og den samlede ydeevne af stålrøret. Heldigvis kan varmebehandlingsprocessen, som et effektivt middel, løse dette problem. Ved opvarmning og varmekonservering kan den resterende spænding inde i materialet frigøres, samtidig med at det fremmer blødgøringen af ​​materialet, reducerer deformationsmodstanden og forbedrer stålrørets samlede ydeevne.

Kold deformation er at udføre plastisk deformationsbehandling på materialet uden opvarmning eller ved lav varmetemperatur. Denne proces er meget udbredt i produktionen af ​​rustfrit stål tykvæggede sømløse rør, fordi den effektivt kan ændre formen og størrelsen af ​​stålrøret, samtidig med at høj materialestyrke og hårdhed opretholdes. Men under den kolde deformationsproces, på grund af ekstruderingen og strækningen af ​​kornene og korngrænserne inde i materialet af eksterne kræfter, vil der forekomme en stor mængde plastisk deformation, hvilket resulterer i ændringer i kornenes mikrostruktur såsom forvrængning, knusning og dislokation, hvorved der akkumuleres en stor mængde restspænding inde i materialet.

Restspænding refererer til den spændingstilstand, der stadig eksisterer, når materialet ikke udsættes for ydre kræfter. Disse spændinger kan være forårsaget af ujævn deformation, interaktion mellem korn, korngrænseglidning og dislokationsakkumulering under kold deformation. I rustfrit stål tykvæggede sømløse rør vil tilstedeværelsen af ​​restspændinger føre til en stigning i materialets deformationsmodstand, det vil sige, at materialets evne til at modstå deformation forbedres, når det udsættes for ydre kræfter. Dette vil ikke kun øge vanskeligheden ved efterfølgende bearbejdning og formning, men kan også påvirke stålrørets mekaniske egenskaber og levetid.

For at eliminere restspændingen inde i det tykvæggede sømløse rør af rustfrit stål efter kold deformation, blødgøre materialet og reducere deformationsmodstanden, opstod varmebehandlingsprocessen. Varmebehandlingsprocessen omfatter hovedsageligt tre trin: opvarmning, isolering og afkøling. Ved nøjagtigt at kontrollere parametrene for disse tre trin kan materialets mikrostruktur og egenskaber effektivt ændres.

I varmebehandlingsprocessen er opvarmning det første trin. Gennem opvarmning får atomerne og molekylerne inde i det tykvæggede sømløse rør af rustfrit stål energi, begynder at vibrere og diffundere, og kornene og korngrænserne begynder også at blive blødere. Efterhånden som temperaturen stiger, begynder restspændingen inde i materialet gradvist at frigives. Dette skyldes, at ved høje temperaturer øges mobiliteten af ​​atomer og molekyler, og de kan omarrangeres og afbalanceres, og derved eliminere den indre stress forårsaget af kuldedeformation.

Isolering er et nøgletrin i varmebehandlingsprocessen. Efter opvarmning til en bestemt temperatur holdes den i en periode, så atomerne og molekylerne inde i materialet har tid nok til at diffundere og omarrangere, og derved frigøres restspændingen mere grundigt. Længden af ​​isoleringstiden afhænger af faktorer som materialets type, tykkelse og varmetemperatur. For kort isoleringstid vil muligvis ikke være i stand til helt at frigøre den resterende spænding, mens for lang isoleringstid kan få materialet til at blødgøre for meget, hvilket påvirker den efterfølgende forarbejdning og ydeevne.

Køling er også et vigtigt trin i varmebehandlingsprocessen. Forskellige afkølingshastigheder og -metoder vil have en væsentlig indflydelse på materialets mikrostruktur og egenskaber. Generelt for rustfrit stål tykvæggede sømløse rør, bør afkølingshastigheden ikke være for høj for at undgå overdreven indre belastning og strukturel inhomogenitet. Passende afkølingshastighed kan fremme blødgøring af materialer, reducere deformationsmodstand og opretholde høj styrke og sejhed.

Gennem opvarmning, isolering og afkøling under varmebehandling frigives restspændingen inde i det tykvæggede sømløse rør af rustfrit stål, materialet blødgøres, og deformationsmodstanden reduceres. Denne ændring er ikke kun befordrende for efterfølgende bearbejdning og formning, såsom skæring, bukning, svejsning osv., men kan også forbedre stålrørets samlede ydeevne, såsom styrke, sejhed, korrosionsbestandighed osv.

Efter varmebehandling optimeres den indre mikrostruktur af det tykvæggede sømløse rør af rustfrit stål, restspændingen frigives, materialet blødgøres, deformationsmodstanden reduceres, og den samlede ydeevne er væsentligt forbedret. Disse ændringer gør, at tykvæggede sømløse rør i rustfrit stål har et bredere anvendelsesmuligheder på mange områder.

Inden for petrokemikalier skal tykvæggede sømløse rør i rustfrit stål kunne modstå højt tryk, høj temperatur og korrosive medier. Efter varmebehandling har stålrøret højere styrke og sejhed, kan bedre modstå skaderne af disse barske miljøer på materialet og sikre sikkerheden og stabiliteten af ​​væsketransmission.

Inden for fødevareforarbejdning skal tykvæggede sømløse rør i rustfrit stål opfylde kravene til ikke-giftige, ikke lette at ruste og lette at rengøre. Det varmebehandlede stålrør har ikke kun fremragende korrosionsbestandighed, men har også en god form- og forarbejdningsydelse, som kan opfylde de komplekse form- og størrelseskrav til fødevareforarbejdningsudstyr.

Inden for medicinsk udstyr skal tykvæggede sømløse rør i rustfrit stål have fremragende mekaniske egenskaber og antibakterielle egenskaber. Det varmebehandlede stålrør har ikke kun høj styrke og sejhed, men kan også yderligere forbedre dets antibakterielle egenskaber og biokompatibilitet gennem overfladebehandling og modifikationsteknologi for at opfylde de særlige krav til medicinsk udstyr.

Inden for arkitektonisk dekoration foretrækkes tykvæggede sømløse rør i rustfrit stål for deres smukke og holdbare egenskaber. Det varmebehandlede stålrør har ikke kun bedre form- og forarbejdningsydelse, men kan også forbedre dets dekorative effekt og dekorative værdi gennem overfladebehandlingsprocesser såsom polering og farvning.

Det kolddeformerede, sømløse rør i rustfrit stål med tyk vægge kan effektivt frigive intern restspænding, blødgøre materialet, reducere deformationsmodstanden og forbedre den samlede ydeevne gennem varmebehandlingsprocessen. Denne ændring er ikke kun befordrende for efterfølgende bearbejdning og formning, men giver også en solid garanti for den brede anvendelse af rustfrit stål tykvæggede sømløse rør i flere områder.