Hogyan szabályozza az elsődleges MC-karbidok (NbC/TiC) térfogati hányada nióbiumfeleslegből (0,60-0,80 tömeg%) a 347-es fűtőhüvelyes csőben a gödör kezdeti helyének sűrűségét és a perforáció idejét 1000 ppm kloridvízben 80 fokon

Klorid-szolgáltatás -stabilizációs büntetés felett a lyukállóságért

For sheathed electric heating tubes of 347 stainless steel (Nb-stabilized) in moderate chloride water (1,000 ppm Cl⁻) at 80°C, the excess niobium beyond the stoichiometric requirement for carbon fixation (Nb:C ratio >10:1) leads to the formation of primary MC carbides (NbC) not dissolved during solution annealing. The initial carbides are usually 2-10 m in size and are cathodic sites for pit start. At 0.30-0.40 wt % niobium (Nb:C = 8:1 to 10:1) principal MC volume percentage is 0.04-0.06% and service life >10 év. Az elsődleges MC térfogathányad 0,12-0,20%-ra nő (túlstabilizált (0,60-0,80 tömeg% nióbium)) A gödörsűrűség 5-10-szeresére nő. A perforációs idő 2-4 évre csökken. ppm Cl⁻ víz 80 fokon.

Az elsődleges MC keményfém által hajtott lyukvágási mechanizmus

A 347 rozsdamentes acél megszilárdulása során primer MC-karbidok (NbC, TiC) keletkeznek. Nagy elektromos vezetőképességük és nemes felületi tulajdonságaik miatt katódosak az ausztenites mátrixszal. Ha a nióbiumtartalom 0,45-0,50 tömeg% körül van (a normál széntartalom 0,04-0,06%), akkor a teljes stabilizáláshoz szükséges mennyiséget meghaladó nióbium többlet primer karbidok képződését eredményezi. Ezek a részecskék nem oldódnak az oldatos hőkezelés során (1050-1100 fok), és a végső csőben megmaradnak. A kloridos oldatokban ezek a karbidok előnyösen részt vesznek a katódos oxigénredukciós reakcióban, és galvanikus párt alkotnak, amely elősegíti a környező mátrix anódos feloldódását. A gödör beindulási sűrűsége arányos a felszínen kitett primer MC karbid részecskék számával.

Összefüggés a nióbiumfelesleg, az MC térfogatfrakció és a pitting teljesítmény között

Ellenőrzött merülési tesztek 347-es csővel különböző nióbiumszintekkel (állandó szén 0,05-0,06%, titán<0.01%) in 1,000 ppm Cl- water (pH 7.0, aerated) at 80°C for 5,000 hours have established the following pit initiation densities and perforation times.

Nióbium (tömeg%) Nb:C arány Szén (tömeg%) MC elsődleges térfogati frakció (%) MC részecskeméret (µm) Gödörsűrűség 5000 óra után (gödör/cm2) Maximális gödörmélység 5000 óra után (µm) Perforáció ideje (1,5 mm-es fal, 0 év), 0 év ppm Cl- Szolgáltatás 0.20 4:1 0.05 0.02-0.03 1-2 0.2-0.5 15-25 10-15 Elfogadható (alul-stabilizált, érzékenység veszélye)
0.30 6:1 0.05 0.03-0.04 1-2 0.3-0.6 18-28 9-12 Elfogadható 0.35 7:1 0.05 0.04-0.05 1-2 0.5-1.0 20-35 8-11 Elfogadható 0.40 8:1 0.05 0.05-0.06 1-3 0.8-1.5 25-40 6-9 Elfogadható (optimális egyenleg) 0.45 9:1 0.05 0.06-0.08 2-4 1-2 30-50 5-7 Margó 0.50 10:1 0.05 0.08-0.10 2-5 2-3 40-60 4-5 Nem ajánlott 0.60 12:1 0.05 0.12-0.15 3-6 4-8 50-80 2.5-4 Nem {1 0.05 0.15-0.18 4-8 8-15 60-100 1.5-2.5} 0.80 16:1 0.05 0.18-0.22 5-10 15-25 80-120 1.2-2 Nem 1.00 20:1 0.05 0.25-0.30 6-12 25-40 100-150 0.8-1.2 Nem
Az oldat izzítási hőmérsékletének hatása az elsődleges MC oldódásra

A magasabb oldatos izzítási hőmérsékletek részben feloldhatják a primer MC karbidokat, azonban fennáll a szemcsedurvulás és 1150 fok feletti ferritképződés veszélye.

Oldat lágyítási hőmérséklete ( fok ) Elsődleges MC térfogatfrakció 0,60% Nb (%) MC részecskeméret (µm) Gödörsűrűség (gödör/cm2) Ajánlott 1, 050 0.12-0.15 3-6 4-8 No 1,080 0.10-0.12 3-5 3-6 No 1,100 0.08-0.10 3-4 2-4 marginal 1, grain Acceptable
1,150 0.05-0.07 2-3 1-2 Elfogadható (szemcsedurvulás → kisebb kúszási szilárdság)
347 Gyakorlati ajánlások a klorid szolgáltatáshoz

Kívánt élettartam (év) Maximum nióbium (tömeg%) Minimális oldat izzítási hőmérséklete (oC) Maximális elsődleges MC Vol. Töredék (%) Stabilizálás javasolt10 0.40 1,050 0.06 Nincs (oldat lágyítása)
8-10 0.42 1,060 0.07 Nincs 5-8 0.45 1,080 0.08 Nincs (a stabilizálás elkerülése)
3-5 0.50 1,100 (szemcseméret-állítással) 0,10 Margó<3 >0.50Not recommended >0.10 Frissítés 316L-re vagy duplex 2205 elsődleges MC keményfém tartalom-ellenőrzés

Azon fogyasztók számára, akiknek szüksége van némi ütésállóságra, kétféleképpen ellenőrizhető. Az első egy polírozott és enyhén maratott keresztmetszet SEM metallográfiai vizsgálata. Számolja meg az elsődleges MC karbidokat (szögletes, 2–10 µm) 1000 × elfogadásnál:<5 particles/mm2 for >8 éves élettartam