Ngôn ngữ Trong lĩnh vực trao đổi nhiệt, các ống thép được hàn truyền thống từ lâu đã gặp rắc rối bởi sự ăn mòn giữa các hạt gây ra bởi vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ). Tinh hoa của hiện tượng này là nhiệt độ cao cục bộ (1000-1350) trong quá trình hàn gây ra sự khuếch tán của các nguyên tố carbon và nitơ trong thép song công, tạo thành một khu vực nghèo crom (hàm lượng CR <12%) tại giao diện giữa pha austenite và pha. Bộ trao đổi nhiệt bằng thép song công, đường ống liền mạch loại bỏ mối nguy hiểm ẩn giấu này khỏi nguồn vật liệu hình thành thông qua sự đổi mới của quá trình ép đùn và ly tâm nóng bỏng, cung cấp một mô hình mới cho hoạt động lâu dài của thiết bị trong điều kiện ăn mòn.
Cốt lõi của việc sản xuất Ống kết nối bằng thép song công nằm trong sự kiểm soát chính xác của các trường nhiệt độ và ứng suất. Trong quá trình đùn nóng, phôi truyền đi qua một khuôn đặc biệt (tốc độ biến dạng 0,1-10mm/s) trong phạm vi 850-1150, và tạo thành các tinh thể cân bằng đồng nhất (kích thước hạt 8-15μm) dưới tác động của sự kết tinh lại động (DRX). Trong quá trình này, mật độ trật khớp bên trong của vật liệu cao tới 10¹²/m2, cung cấp động lực cho sự di chuyển của ranh giới pha austenite/ferrite và ổn định tỷ lệ pha kép ở mức 45: 55 ± 3%. So với quá trình hàn, không có vùng quá nóng cục bộ trong quá trình đùn nóng và hệ số khuếch tán của crom bị giảm bởi hai bậc độ lớn.
Công nghệ đúc ly tâm nhận ra sự hóa rắn của kim loại nóng chảy thông qua trường lực ly tâm (100-200g). Ở nhiệt độ đúc là 1450, tan chảy bằng thép pha kép tạo thành một cấu trúc tinh thể cột trong khuôn đồng quay (tốc độ 800-1200 vòng / phút) và khoảng cách dendrite chính (PDA) của nó được điều khiển trong vòng 30μm. Các thông số quy trình chính bao gồm kiểm soát siêu lạnh (ΔT = 15-25K) và tốc độ làm mát khuôn (> 100 ℃/s), đảm bảo rằng pha ferrite ưu tiên các hạt nhân trên thành khuôn và pha austenite kết tủa đồng đều ở cuối quá trình rắn hợp.
Cấu trúc pha kép lamellar (khoảng cách lamellar 0,5-2μM) được hình thành trong quá trình hình thành ống liền mạch có cơ chế bảo vệ ăn mòn độc đáo. Trong môi trường chứa Cl⁻, pha austenite (pha) tạo thành bộ xương của màng thụ động như một pha trơ điện hóa, và ferrite (pha α) hòa tan ưu tiên như một cực dương, nhưng độ dốc của phần tử CR. Phân tích XPS cho thấy sự cân bằng động này duy trì độ dày của màng CR₂O₃ bề mặt ở mức 4-6nm, ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của môi trường ăn mòn.
Trong chu kỳ nhiệt, cấu trúc pha kép của ống liền mạch thể hiện độ bền biến đổi pha tuyệt vời. Khi nhiệt độ tăng lên trên điểm MS (khoảng -40 ℃), một phần của austenite trải qua quá trình biến đổi pha martensitic (ε → α ') và thể tích mở rộng khoảng 3%. Sự biến đổi pha đảo ngược này (ΔV = 0,02) có thể hấp thụ ứng suất nhiệt và ức chế sự khởi đầu của các vết nứt mệt mỏi. Các thí nghiệm cho thấy rằng sau 2000 lần -40 ℃ → 350 ℃ Sốc nhiệt, độ nhám bề mặt của đường ống liền mạch chỉ tăng 0,12μm, trong khi ống hàn có các microcracks rõ ràng do sự hấp dẫn của HAZ.
Thông qua phân tích quang phổ trở kháng điện hóa (EIS), điện trở phân cực (RP) của các ống liền mạch trong dung dịch NaCl 3,5WT% đạt 1,2 × 10⁶Ω · cm², cao hơn 40% so với các ống hàn. Trong thử nghiệm nhiệt độ rỗ tới hạn (CPT), ống liền mạch vẫn thụ động trong dung dịch 4mol/L FECL₃ đến 85 ° C, trong khi ống hàn cho thấy rỗ ổn định ở 65 ° C. Điều này là do việc loại bỏ vùng nhạy cảm của HAZ bởi cấu trúc liền mạch (chiều rộng của vùng kết tủa cacbua giảm từ 20-50μm của ống hàn xuống còn 0).
Trong thí nghiệm nứt ăn mòn ứng suất (SCC), phương pháp uốn bốn điểm được sử dụng để áp dụng ứng suất kéo là 80% cường độ năng suất. Sau khi ngâm trong dung dịch MGCL₂ sôi trong 3000h, tốc độ tăng trưởng của ống liền mạch là DA/DT = 5 × 10⁻mm/s, thấp hơn hai bậc so với ống hàn. Cơ chế hiển vi là cấu trúc pha kép đồng nhất của ống liền mạch làm tăng mật độ bẫy hydro (trật khớp, ranh giới pha) 3 lần, thu thập hiệu quả các nguyên tử hydro khuếch tán.
Nghiên cứu hiện tại tập trung vào kỹ thuật ranh giới pha quy mô nano: bằng cách thêm một lượng dấu vết của các yếu tố NB và TI (0,1-0,3WT%), cacbua loại MC (kích thước 5-20nm) được hình thành ở giao diện pha kép để tăng cường hơn nữa hiệu ứng bẫy hydro. Phát triển một cấu trúc gradient ống liền mạch (bức tường bên ngoài giàu Austenite để chống xói mòn, tường bên trong giàu ferrite để chống ăn mòn) và đạt được độ dốc thành phần bằng cách kiểm soát quá trình hóa rắn thông qua khuấy điện từ.
.jpg?imageView2/2/format/jp2 "1/4")
