ความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254 คืออะไรหลังจากการประมวลผลและวิธีการบรรเทาอย่างไร?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์ของ UNS S31254 ฉันได้รับคำถามมากมายเกี่ยวกับความเครียดที่เหลืออยู่ในโลหะผสมซุปเปอร์-พูเปอร์นี้หลังจากการประมวลผล ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะนั่งลงและเขียนบล็อกนี้เพื่อแบ่งปันสิ่งที่ฉันรู้

ก่อนอื่นเรามาพูดถึงสิ่งที่ UNS S31254 คืออะไร มันเป็นสแตนเลสสตีลออสเทนนิติกที่มีปริมาณโลหะผสมสูงซึ่งให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยคลอไรด์ มันใช้ในอุตสาหกรรมหลายอุตสาหกรรมเช่นการแปรรูปทางเคมีการแยกเกลือออกจากกันและน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง แต่เช่นเดียวกับโลหะใด ๆ เมื่อผ่านการประมวลผลมันสามารถจบลงด้วยความเครียดที่เหลืออยู่

ความเครียดที่เหลือคืออะไร?

ความเครียดที่เหลืออยู่นั้นเป็นความเครียดที่เหลืออยู่ในวัสดุหลังจากประมวลผล เมื่อเรากำลังพูดถึง UNS S31254 การประมวลผลอาจรวมถึงสิ่งต่าง ๆ เช่นการตัดเฉือนการเชื่อมหรือการรักษาความร้อน ในระหว่างกระบวนการเหล่านี้วัสดุจะได้รับแรงและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่แตกต่างกัน

สมมติว่าเรากำลังตัดเฉือน S31254 เครื่องมือตัดกำลังใช้แรงดันกับวัสดุและสิ่งนี้อาจทำให้เกิดการเสียรูปที่พื้นผิว วัสดุที่อยู่ใกล้พื้นผิวต้องการขยายหรือทำสัญญาในบางวิธี แต่วัสดุพื้นฐาน จำกัด สิ่งนี้สร้างแรงภายในภายในวัสดุและกองกำลังเหล่านี้เป็นสิ่งที่เราเรียกว่าความเครียดที่เหลืออยู่

ในทำนองเดียวกันเมื่อเราเชื่อม UNS S31254 ความร้อนจากกระบวนการเชื่อมจะทำให้โลหะขยายตัว เมื่อมันเย็นลงมันก็ทำสัญญา แต่การระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอในพื้นที่เชื่อมและโลหะฐานโดยรอบ การระบายความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอนี้นำไปสู่ความแตกต่างของปริมาณการหดตัวและอีกครั้งความเครียดที่เหลือจะเกิดขึ้น

ประเภทของความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254

มีความเครียดที่เหลืออยู่สองประเภทหลัก: แรงดึงและแรงอัด

แรงดึงที่ตกค้างเป็นเหมือนเมื่อคุณดึงแถบยาง มันยืดวัสดุและสามารถทำให้มีแนวโน้มที่จะแตกและกัดกร่อนมากขึ้น ใน UNS S31254 ความเครียดที่ตกค้างแรงดึงอาจเป็นอาการปวดที่คอ ตัวอย่างเช่นในข้อต่อเชื่อมพื้นผิวด้านนอกของลูกปัดเชื่อมอาจมีความเครียดที่เหลืออยู่ สิ่งนี้สามารถเพิ่มความเสี่ยงของการร้าวการกัดกร่อนของความเครียดซึ่งเป็นข้อกังวลสำคัญในการใช้งานที่โลหะผสมสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน

ในทางกลับกันความเครียดที่ตกค้างในทางกลับกันก็เหมือนกับการบีบฟองน้ำ มันผลักวัสดุเข้าด้วยกัน ความเครียดจากการบีบอัดอาจเป็นประโยชน์จริง ๆ ในบางกรณี มันสามารถช่วยในการต่อต้านแรงดึงภายนอกและปรับปรุงอายุการใช้งานความเหนื่อยล้าของวัสดุ ตัวอย่างเช่นหากเราสามารถแนะนำความเครียดที่ตกค้างในการบีบอัดบนพื้นผิวของส่วนประกอบ Machined UNS S31254 มันสามารถทำให้ส่วนประกอบทนต่อการแตกร้าวภายใต้การโหลดแบบวนรอบ

วิธีตรวจสอบความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254

มีวิธีการบางอย่างในการตรวจจับความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254 วิธีการทั่วไปอย่างหนึ่งคือวิธีการเจาะรู ในวิธีนี้มีการเจาะรูเล็ก ๆ เข้าไปในวัสดุและวัดการผ่อนคลายของความเครียดรอบ ๆ รู การเปลี่ยนแปลงของความเครียดจะถูกใช้เพื่อคำนวณความเครียดที่ตกค้างดั้งเดิม

อีกวิธีหนึ่งคือการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ วิธีนี้ใช้รังสีเอกซ์เพื่อวิเคราะห์โครงสร้างผลึกของวัสดุ เมื่อมีความเครียดที่เหลืออยู่มันจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระยะห่างของตาข่ายของคริสตัล โดยการวัดการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เราสามารถกำหนดขนาดและทิศทางของความเครียดที่เหลือ

ทำไมเราต้องลดความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254?

ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ความเครียดที่เหลืออาจมีผลกระทบเชิงลบต่อ UNS S31254 แรงดึงที่ตกค้างความเครียดสามารถนำไปสู่การร้าวการกัดกร่อนของความเครียดซึ่งสามารถลดความสมบูรณ์ของส่วนประกอบได้อย่างจริงจัง นอกจากนี้ยังสามารถลดอายุการใช้งานความเหนื่อยล้าของวัสดุซึ่งหมายความว่าส่วนประกอบจะล้มเหลวในไม่ช้าภายใต้การโหลดซ้ำ

ในอุตสาหกรรมที่ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือมีความสำคัญเช่นอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซความล้มเหลวขององค์ประกอบ UNS S31254 ใด ๆ อาจมีผลกระทบร้ายแรง ดังนั้นการบรรเทาความเครียดที่เหลือเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพในระยะยาวและความปลอดภัยของส่วนประกอบที่ทำจากโลหะผสมนี้

วิธีลดความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254

การบำบัดความร้อน

หนึ่งในวิธีที่พบบ่อยที่สุดในการบรรเทาความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254 คือการรักษาด้วยความร้อน สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนกับอุณหภูมิที่เฉพาะเจาะจงจากนั้นถือไว้ที่อุณหภูมินั้นในช่วงระยะเวลาหนึ่งก่อนที่จะเย็นลงช้าลง

สำหรับ UNS S31254 การรักษาด้วยความร้อนโดยทั่วไปอาจเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนกับวัสดุประมาณ 550 - 650 ° C (1022 - 1202 ° F) และถือไว้ที่นั่นสองสามชั่วโมง อุณหภูมิสูงช่วยให้อะตอมในวัสดุเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระมากขึ้นและสิ่งนี้จะช่วยบรรเทาความเครียดภายใน การระบายความร้อนช้าเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการก่อตัวของความเครียดที่ตกค้างใหม่ในระหว่างกระบวนการทำความเย็น

วิธีการทางกล

วิธีการทางกลสามารถใช้เพื่อบรรเทาความเครียดที่เหลือ วิธีหนึ่งดังกล่าวคือการยิง peening ในการยิง peening อนุภาคทรงกลมขนาดเล็กจะถูกยิงที่ความเร็วสูงบนพื้นผิวขององค์ประกอบ UNS S31254 ผลกระทบของอนุภาคทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกที่พื้นผิวซึ่งแนะนำความเครียดที่ตกค้าง ความเครียดแรงอัดนี้สามารถตอบโต้ความเครียดที่ตกค้างแรงดึงที่มีอยู่และปรับปรุงความต้านทานความเหนื่อยล้าของวัสดุ

วิธีการทางกลอีกวิธีหนึ่งคือการบรรเทาความเครียดแบบสั่นสะเทือน ในวิธีนี้ส่วนประกอบจะถูกควบคุมการสั่นสะเทือน การสั่นสะเทือนทำให้วัสดุได้รับการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นและพลาสติกขนาดเล็กซึ่งช่วยในการแจกจ่ายความเครียดที่เหลือและลดขนาดของมัน

เปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมอื่น ๆ

เป็นเรื่องที่น่าสนใจเสมอที่จะเปรียบเทียบ UNS S31254 กับสแตนเลสอื่น ๆ เมื่อพูดถึงความเครียดที่เหลืออยู่ ตัวอย่างเช่น,สแตนเลส 316H / UNS 31609 / 1.4919เป็นสแตนเลสออสเทนนิติกทั่วไป มันมีเนื้อหาโลหะผสมที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับ UNS S31254 ซึ่งหมายความว่าอาจทนต่อการกัดกร่อนน้อยกว่า แต่อาจมีลักษณะความเครียดที่เหลืออยู่แตกต่างกัน การรักษาด้วยความร้อนและพารามิเตอร์การประมวลผลเพื่อบรรเทาความเครียดที่เหลืออยู่ใน 316H อาจแตกต่างจากที่สำหรับ UNS S31254

สแตนเลส 321 / UNS S32100 / 1.4541มีไทเทเนียมซึ่งช่วยรักษาเสถียรภาพของเหล็กจากการตกตะกอนของคาร์ไบด์ในระหว่างการเชื่อม สิ่งนี้สามารถส่งผลกระทบต่อการก่อตัวและการบรรเทาความเครียดที่เหลืออยู่ในข้อต่อเชื่อมเมื่อเทียบกับ UNS S31254

สแตนเลส 317 / UNS S31700 / 1.4449มีปริมาณโมลิบดีนัมสูงกว่า 316H ซึ่งให้ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้น แต่อีกครั้งพฤติกรรมการประมวลผลและความเครียดที่เหลืออาจแตกต่างจาก UNS S31254

บทสรุป

ความเครียดที่เหลืออยู่ใน UNS S31254 หลังจากการประมวลผลเป็นเรื่องจริงและอาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพและความทนทานของส่วนประกอบที่ทำจากโลหะผสมนี้ แต่ข่าวดีก็คือมีวิธีการตรวจจับและบรรเทาความเครียดนี้ ไม่ว่าจะผ่านการรักษาด้วยความร้อนวิธีการทางกลหรือการรวมกันของทั้งสองอย่างเราสามารถทำตามขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนประกอบ UNS S31254 ที่เราจัดหาอยู่นั้นอยู่ในสภาพที่ดีที่สุด

หากคุณอยู่ในตลาดสำหรับ UNS S31254 คุณภาพสูงหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับความเครียดที่เหลือหรือวิธีการประมวลผลโลหะผสมนี้อย่าลังเลที่จะเข้าถึง เรามาที่นี่เพื่อช่วยให้คุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากวัสดุที่น่าทึ่งนี้ มาแชทกันเถอะและดูว่าเราสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างไรเพื่อตอบสนองความต้องการเฉพาะของคุณ

การอ้างอิง

• ASM Handbook เล่มที่ 4: การรักษาความร้อน
• Metals Handbook Desk Edition รุ่นที่ 3
• งานวิจัยเกี่ยวกับความเครียดที่เหลืออยู่ในเหล็กกล้าไร้สนิมจากวารสารวิชาการต่างๆ