Az érzékenyítési tartományban (500 fok és 800 fok között) az idő és a hőmérséklet milyen specifikus kombinációja mellett fejleszt észlelhető szemcseközi támadást a 316 literes fűtőhüvelycső az ASTM A262 gyakorlatban E

Time-Temperature-Sensitization (TTS) Diagram of Low-Carbon 316 316L stainless steel sheathed electric heating tubes exposed to elevated temperature during manufacturing (e.g. welding, brazing or stress relief) or during service (e.g. thermal cycling in the sensitisation range) require a time-temperature combination to develop detectable intergranular corrosion (IGC) in the ASTM A262 Practice E test (copper-copper sulfate-sulfuric acid) that is significantly longer than for standard 316 due to the lower carbon content (0.03%). 316L nevertheless is not immune to sensitisation, it only takes longer times or higher temperatures in the 550-750'C range to precipitate sufficient chromium carbides so as to form a continuous chromium deficient network. The nose of the TTS curve for 316L is around about 650-700°C where after 100-200 hours sensitisation is apparent (change from "step" to "ditch" structure in Practice A, or cracking in Practice E). At 600°C, 500-1,000 hours are needed for sensitisation; at 750°C, 50-100 hours; at 550°C, >2000 óra. Az idő-hőmérséklet-érzékenységi összefüggést a 316 literes fűtőburkolatokra vonatkozóan számszerűsítették. Ez lehetővé teszi a hegesztési hő által érintett zónák vagy a hosszan tartó üzemelés kockázatának felmérését. Az alacsony széntartalmú 316L érzékenyítésének mechanizmusa a szén diffúziója a szemcsehatárokhoz és a króm-dús karbidok (Cr 23 C6) kicsapódása. A széntartalom lecsökken<0.03% and the amount of carbon available for precipitation is limited. However, if you leave it at temperature long enough, carbon atoms can still spread (particularly at dislocations and grain boundaries) and form carbides. The necessary prerequisite for the detection of intergranular corrosion is the creation of a continuous or very continuous chain of carbides at the grain boundaries which leads to the merging of the chromium-depleted zones. Because the total carbon is low, the time to start sensitisation is inversely related to temperature, as expressed by an Arrhenius relationship, a C-curve form. For 316L the nasal temperature (fastest sensitisation) is about 650-700°C. TTS Data for 316L (0.025% C) in ASTM A262 Practice E Controlled ageing of 316L tubing (0.025% C, 0.06% N, balance standard) in an isothermal environment at various temperatures followed by ASTM A262 Practice E testing (24-hour boil in copper-copper sulfate-sulfuric acid, then 180° bend) has produced the following onset times for detectable intergranular cracks. Ageing Temperature (℃)Practice A Practice E Practice A Practice E Time to First Detectable IGC Cracks Time to Continuous Grain Boundary Carbides (hours) (hours) Indicated time after which maximum exposure for sensitisation is recommended Avoidance 500 >5,000 (none identified) >10,000 Step 5,000 hours 5253,000-4,000 5,000-7,000 Step 3,000 550 1,500-2,500 3,000-5,000Dual → Step (after 2,500h) 1,500 hours 575 800-1,200 1,500-2,500 Dual 800 hours 600 400-800 800-1,500 Dual → Ditch (after 800h) 400 hours 625200-400 400-800 Ditch 200 h 100-200 650 200-500 675 100 hours Ditch80-150 150-300 Ditch 80 hours 700 50-100 100-200 Ditch 40 hours 50 hours 725 40-80 80-150 750 30-60 60-120 Ditch 30 hours 775 40-80 (onset slows)40 Ditch 80-150 800 80-150 (slower) 150-300 ditch → dual 80 hrs 850 200-400 (partial redissolution) 400-800 Dual → Step 200 hours The Effect of Carbon Content on Location of TTS Curve The time to sensitisation is roughly inversely proportional to the carbon amount. Less carbon means longer safe exposure duration. Carbon Content (wt%) Time to Sensitisation at 650°C (hours) Time to Sensitisation at 700°C (hours) Time to Sensitisation at 600°C (hours) (average) 0.025 120-200 60-100 500-800 (premium) 0.020 200-350 100-150 800-1,200 (very cheap) 0.015 350-600 150-250 1,200-2,000 (speciality) 0.008 >1,000 >500 >3000 max. 316L 0.030 100-150 50-80 400-600 Gyakorlati vonatkozások a fűtőtestek gyártására és szervizelésére A 316L-es burkolatú fűtőberendezések esetében az alább felsorolt ​​időre vonatkozó,{5}}hőmérséklet-korlátozások érvényesek az érzékenység (az E gyakorlat kudarca) elkerülése érdekében. Tipikus hőmérséklet-tartomány folyamat vagy szolgáltatási állapot foka Maximális megengedhető idő az érzékenyítés kockázatához Javasolt művelet Egymenetes GTAW hegesztés 1200-1400 (csúcs), 450-850 (hűtés) Másodperc (hűtés 450-850 fokon) Nincs veszély a falra<3mm Multi-pass welding (thick flanges) Cumulative time in 550-750°C >5-10 minutes total Use 316L, limit passes, cool between passes Stress reduction after welding 400-450°C < 24 h No danger (below sensitisation) Brazing (furnace, 5 minutes) 5 minutes 600-700°CNo risk (not enough time) Brazing (long cycle, >30 min) 600-700°C >30-60 perc Szenzibilizáció veszélye; 347 vagy 316L-t használjon<0.02% C Service temperature excursion 550-650°C >500-1,500 hours Monitor; after 10,000 hours, test Practice E Continuous service 550°C 550°C>2,500-5,000 hours Test coupon at 5,000 hours Continuous service @ 600 deg C 600 deg C >500-1,000 hours Not recommended for >5,000 hours 650°C Continuous service >100-200 óra 316 liter nem alkalmas az érzékenység hosszú távú igazolására 650 fok Az 500-750 fokos tartományban hosszú ideig üzemelő 316 literes fűtőberendezésekre a következő jóváhagyási feltételek érvényesek: Field Metallography (Replica) - A felület polírozott és maratott. karbid diszperzió cellulóz-acetát replika segítségével. Elfogadás: nincs folytonos szemcsehatár karbid (lépcsős szerkezet) Roncsolásos vizsgálat (mintamelegítő) Vágjon le egy részt, végezze el az ASTM A262-t. Gyakorlat E. Elfogadás: nincs repedés a hajlítás után Keménységvizsgálat: Az érzékenység nem módosítja jelentősen a keménységet, ezért nem hasznos 30-60 óra 750 fokon 1500-2500 óra 550 fokon. A TTS görbe orra 650-700 fokban fekszik, ahol 100-200 óra elteltével érik el az érzékenységet. A vékonyfalú fűtőburkolatokat nem fenyegeti az érzékenység veszélye a szokásos hegesztési és keményforrasztási ciklusok során (másodperctől percig). Azonban a hosszú távú, 550-650 fokos, több ezer órás működés, vagy ismételt, hosszú időtartamú fűtési ciklusok érzékenyíthetik a 316 litert. Azoknak a mérnököknek, akik 316 literes burkolatokat határoznak meg 500 fok feletti folyamatos használatra, ki kell számítaniuk az 550-650 fokos tartományban eltöltött összesített időt, és össze kell vetniük a TTS-korlátozásokkal. 2000-5000 órán túli élettartam esetén 550-600 fokon javasolt a 347-es (nióbium-stabilizált) fokozatra való frissítés, vagy a fűtőtestek rendszeres gyakorlati E vizsgálata a mintákban. Az itt megadott keretrendszer, amely az ASTM A262 Practice E-ben az időre, a hőmérsékletre és az érzékenyítés kezdetére vonatkozik, lehetővé teszi a vásárlók számára, hogy előre jelezzék és elkerüljék a szemcseközi korróziót a 316 literes fűtőtestekben, amelyek magas hőmérsékletnek vannak kitéve.