Tá a fhios ag formhór na n-úsáideoirí go bhféadfadh tionchar a bheith ag an mbrabús mar gheall ar dhianscaoileadh dromlaigh ar ghráid déphléacsacha ag leibhéal os cionn 250 °C.Ach an teorainn iomlán é 250 °C?Cad é an éifeacht a bhíonn ag am nochta agus an n-iompraítear iad féin ar dhóigh dhifriúil agus ar shárdhéphléacsach?

Tosca teoranta ama oibriúcháin

Is iad na gnáth-fheidhmchláir a éilíonn ábhair dhéphléacsacha a bheith faoi lé coinníollacha ardteochta ná soithí brú, lanna fean/imeallóirí nó scrubaill gháis sceite.Is féidir leis na ceanglais maidir le hairíonna ábhair raon ó neart meicniúil ard go friotaíocht creimeadh. Tá comhdhéanamh ceimiceach na ngrád a phléitear san Airteagal seo liostaithe i dTábla 1.

Dianscaoileadh spinodal

Is cineál deighilte céime sa chéim feirríteach é dianscaoileadh spinodal (ainmnithe freisin dí-mheascadh nó go stairiúil mar bhrabús 475 °C), a tharlaíonn ag teocht thart ar 475 °C.Is é an éifeacht is suntasaí ná athrú ar an microstructure, is cúis le foirmiú na céime α´, rud a fhágann go bhfuil an t-ábhar ag brionnú.Cuireann sé seo srian ar fheidhmíocht an táirge deiridh.
I bhFíor 1 taispeántar an léaráid trasdula teochta ama (TTT) do na hábhair dhéphléacsacha a ndearnadh staidéar orthu, agus léirítear lobhadh spinodal thart ar 475 °C.Ba chóir a thabhairt faoi deara gurb ionann an léaráid TTT seo agus laghdú 50% ar an gcruas, arna thomhas ag tástáil déine tionchair ar eiseamail Charpy-V, a nglactar leis go hiondúil mar bhrabús a chur in iúl.I roinnt feidhmeanna d’fhéadfadh laghdú níos mó déine a bheith inghlactha, rud a athraíonn cruth na léaráide TTT.Mar sin, braitheann an cinneadh OT uasta ar leith a shocrú ar an méid a mheastar a bheith ina leibhéal inghlactha breabachta ie laghdú ar righin don táirge deiridh.Ba cheart a lua gur táirgeadh graif TTT go stairiúil freisin ag baint úsáide as tairseach socraithe, amhail 27J.

Gráid chóimhiotail níos airde

Léirítear i bhFíor 1 go dtagann ráta dianscaoilte níos tapúla mar thoradh ar mhéadú na n-eilimintí cóimhiotalaithe ó ghrád LDX 2101 i dtreo an ghrád SDX 2507, ach léiríonn déphléacsach lean go bhfuil moill ar thús an dianscaoilte.Tá tionchar na n-eilimintí cóimhiotalach ar nós cróimiam (Cr) agus nicil (Ni) ar dhianscaoileadh spinodal agus ar bhrabús léirithe ag imscrúduithe roimhe seo.5–8 Léirítear an éifeacht seo tuilleadh i bhFíor 2. Léiríonn sé go méadaítear dianscaoileadh spinodal nuair a bhíonn an teocht méadaithe ó 300 go 350 °C agus tá sé níos gasta don ghrád cóimhiotal níos airde SDX 2507 ná do DX 2205 nach bhfuil cóimhiotal níos lú.
Is féidir leis an tuiscint seo a bheith ríthábhachtach chun cabhrú le custaiméirí cinneadh a dhéanamh ar an OT uasta atá oiriúnach dá ngrád agus dá n-iarratas roghnaithe.

An teocht uasta a chinneadh

Mar a luadh cheana, is féidir an t-uasmhéid OT le haghaidh ábhar déphléacsacha a shocrú de réir an titim inghlactha i toughness tionchair.De ghnáth, glactar leis an OT a fhreagraíonn do luach laghdú toughness 50%.

Braitheann OT ar an teocht agus ar an am

Léiríonn an fána in eireabaill na gcuar sa léaráid TTT i bhFíor 1 nach dtarlaíonn dianscaoileadh dromlaigh ach ag teocht tairsí amháin agus go stopann sé faoin leibhéal sin.Ina ionad sin, is próiseas leanúnach é nuair a nochtar ábhair dhéphléacsacha do theocht oibriúcháin faoi bhun 475 °C.Tá sé soiléir freisin, áfach, mar gheall ar na rátaí idirleata níos ísle, go gciallaíonn teochtaí níos ísle go dtosóidh dianscaoileadh níos déanaí agus go rachaidh sé ar aghaidh i bhfad níos moille.Dá bhrí sin, d’fhéadfadh nach mbeadh fadhbanna le blianta nó fiú le blianta fada ag baint le hábhar déphléacsach a úsáid ag teochtaí níos ísle.Ach faoi láthair tá claonadh ann OT uasta a shocrú gan breithniú a dhéanamh ar am nochta.Is í an phríomhcheist, mar sin, cén teaglaim teocht-ama ba cheart a úsáid chun cinneadh a dhéanamh an bhfuil sé sábháilte ábhar a úsáid nó nach bhfuil?Déanann Herzman et al.10 achoimre deas ar an aincheist seo: “…Beidh an úsáid teoranta ansin chuig teochtaí ina bhfuil cinéitic an chumaisc chomh híseal sin nach dtarlóidh sé le linn shaolré theicniúil deartha an táirge…”.

Tionchar an táthú

Úsáideann formhór na n-iarratas táthú chun comhpháirteanna a cheangal.Is eol go maith go n-athraíonn an micreastruchtúr táthaithe agus a cheimic ón mbunábhar 3 .Ag brath ar an ábhar filler, teicníc táthú agus paraiméadair táthú, tá an microstructure welds den chuid is mó difriúil leis an ábhar mórchóir.De ghnáth bíonn an microstructure níos garbh, agus folaíonn sé seo freisin an crios ardteochta a bhfuil tionchar teasa aige (HTHAZ), a mbíonn tionchar aige ar dhianscaoileadh spinodal sna táthaithe.Ábhar a ndéantar athbhreithniú anseo ar an éagsúlacht atá sa mhicreastruchtúr idir bulc agus táthaithe.

Achoimre ar fhachtóirí teorannacha

Tá na conclúidí seo a leanas mar thoradh ar na hailt roimhe seo:

• Tá gach ábhar déphléacsacha faoi réir
  le lobhadh spinodal ag teocht timpeall 475 °C.
• Ag brath ar an ábhar cóimhiotail, táthar ag súil le ráta dianscaoilte níos tapúla nó níos moille.Cothaíonn ábhar Cr agus Ni níos airde dímheascadh níos tapúla.
• Chun an teocht oibriúcháin uasta a shocrú:
  – Ní mór meascán den am oibriúcháin agus den teocht a mheas.
  – Ní mór leibhéal inghlactha laghdaithe sa chruas, ie, leibhéal inmhianaithe de dhiongbháilteacht deiridh a shocrú
• Nuair a thugtar isteach comhpháirteanna microstructural breise, mar shampla welds, déantar an t-uasmhéid OT a chinneadh ag an gcuid is laige.

Caighdeáin dhomhanda

Rinneadh athbhreithniú ar roinnt caighdeán Eorpach agus Meiriceánach don tionscadal seo.Dhírigh siad ar iarratais i soithí brú agus comhpháirteanna píopaí.Go ginearálta, is féidir an neamhréireacht maidir leis an OT uasta molta i measc na gcaighdeán athbhreithnithe a roinnt ina dhearcadh Eorpach agus Mheiriceá.
Tugann na caighdeáin Eorpacha um shonrúcháin ábhair le haghaidh cruach dhosmálta (eg EN 10028-7, EN 10217-7) le tuiscint OT uasta de 250 °C toisc nach soláthraítear airíonna ábhair ach go dtí an teocht seo.Ina theannta sin, ní thugann na caighdeáin deartha Eorpacha do shoithí brú agus do phíobáin (EN 13445 agus EN 13480, faoi seach) aon fhaisnéis bhreise maidir le huastáirgeacht OT ón méid a thugtar ina gcaighdeáin ábhartha.
I gcodarsnacht leis sin, ní chuireann an tsonraíocht ábhair Mheiriceánach (m.sh. ASME SA-240 de ASME alt II-A) aon sonraí teochta ardaithe i láthair ar chor ar bith.Cuirtear na sonraí seo ar fáil ina ionad sin i roinn II-D de chuid ASME, 'Airíonna', a thacaíonn leis na cóid ghinearálta tógála do shoithí brú, ASME roinn VIII-1 agus VIII-2 (tairiscíonn na cinn deiridh bealach deartha níos forbartha).In ASME II-D, luaitear go sainráite gurb é 316 °C an t-uasmhéid OT don chuid is mó de chóimhiotail déphléacsacha.
Maidir le feidhmchláir brú-phíobáin, tugtar rialacha dearaidh agus airíonna ábhair in ASME B31.3.Sa chód seo, soláthraítear sonraí meicniúla do chóimhiotail déphléacsacha suas go dtí 316 °C gan ráiteas soiléir ar uasmhéid OT.Mar sin féin, is féidir leat an fhaisnéis a léirmhíniú chun cloí leis an méid atá scríofa in ASME II-D, agus mar sin is é 316 °C an t-uaslíon OT do na caighdeáin Mheiriceánaigh i bhformhór na gcásanna.
Chomh maith leis an bhfaisnéis OT uasta, tugann caighdeáin Mheiriceá agus Eorpacha le tuiscint go bhfuil an baol ann go dtarlóidh brioscú ag teochtaí ardaithe (>250 °C) ag amanna nochta níos faide, ar cheart a chur san áireamh ansin sa chéim deartha agus seirbhíse araon.
Maidir le welds, ní dhéanann an chuid is mó de na caighdeáin aon ráitis dhaingne maidir le tionchar dianscaoileadh spinodal.Mar sin féin, léiríonn roinnt caighdeáin (eg ASME VIII-1, Tábla UHA 32-4) go bhféadfaí cóireálacha teasa iar-táthaithe sonracha a dhéanamh.Níl siad seo riachtanach ná toirmiscthe, ach agus iad á bhfeidhmiú ba cheart iad a dhéanamh de réir paraiméadair réamhshocraithe sa chaighdeán.

Cad a deir an tionscal

Rinneadh athbhreithniú ar fhaisnéis a tháirg roinnt déantúsóirí cruach dhosmálta déphléacsacha eile chun a fháil amach cad a chuireann siad in iúl maidir leis na raonta teochta dá ngráid.Tá 2205 teoranta ag 315 °C ag ATI, ach socraíonn Acerinox an OT don ghrád céanna ag 250 °C amháin.Is iad seo na teorainneacha OT uachtaracha agus íochtaracha don ghrád 2205, agus eatarthu tá Aperam (300 °C), Sandvik (280 °C) agus ArcelorMittal (280 °C) a chuireann OT eile in iúl.Léiríonn sé seo an t-uasteorainn OT a mholtar ach do ghrád amháin a mbeidh airíonna an-inchomparáide acu ó mhonaróir go monaróir.
Ní nochtar i gcónaí an réasúnaíocht chúlra maidir le cén fáth a bhfuil OT áirithe socraithe ag monaróir.I bhformhór na gcásanna, tá sé seo bunaithe ar chaighdeán ar leith amháin.Cuireann caighdeáin éagsúla OTanna éagsúla in iúl, agus mar sin an scaipeadh luachanna.Is é an chonclúid loighciúil ná go leagann cuideachtaí Mheiriceá luach níos airde mar gheall ar na ráitis i gcaighdeán ASME, agus leagann cuideachtaí Eorpacha luach níos ísle mar gheall ar an gcaighdeán EN.

Cad atá de dhíth ar chustaiméirí?

Ag brath ar an iarratas deiridh, táthar ag súil le hualaí éagsúla agus nochtadh na n-ábhar.Sa tionscadal seo, ba é an brioscú de bharr lobhadh dromlaigh an rud ba mhó spéise mar go bhfuil sé an-infheidhme maidir le soithí brú.
Mar sin féin, tá feidhmeanna éagsúla ann a nochtar gráid dhéphléacsacha d’ualaí meicniúla meánacha amháin, mar scrubbers11–15.Bhain iarratas eile le lanna lucht leanúna agus impellers, atá faoi lé ualaí tuirse.Léiríonn an litríocht go n-iompraíonn dianscaoileadh dromlaigh ar bhealach difriúil nuair a chuirtear ualach tuirse i bhfeidhm15.Ag an gcéim seo, bíonn sé soiléir nach féidir an OT uasta de na feidhmchláir seo a shocrú ar an mbealach céanna le soithí brú.
Is éard atá i gceist le haicme eile iarratas ná feidhmchláir a bhaineann le creimeadh amháin, mar scrubbers gáis sceite mara.Sna cásanna seo, tá friotaíocht creimeadh níos tábhachtaí ná an teorannú OT faoi ualach meicniúil.Mar sin féin, bíonn tionchar ag an dá fhachtóir ar oibriú an táirge deiridh, rud a chaithfear a chur san áireamh agus an OT uasta á léiriú.Arís, tá an cás seo difriúil ón dá chás roimhe seo.
Ar an iomlán, agus comhairle á tabhairt do chustaiméir ar an OT uasta oiriúnach dá ghrád déphléacsacha, tá an cineál iarratais ríthábhachtach chun an luach a shocrú.Léiríonn sé seo freisin an chastacht a bhaineann le OT amháin a shocrú do ghrád, toisc go bhfuil tionchar suntasach ag an timpeallacht ina n-imscartar an t-ábhar ar an bpróiseas breabaithe.

Cad é an teocht oibriúcháin uasta le haghaidh déphléacsacha?

Mar a luadh, tá an teocht oibriúcháin uasta socraithe ag cinéitic an-íseal an dianscaoilte spinodal.Ach conas a thomhaisimid an teocht seo agus cad go díreach atá i gceist le “cinéitic íseal”?Tá an freagra ar an gcéad cheist éasca.Tá sé ráite againn cheana go ndéantar tomhais déine go coitianta chun ráta agus dul chun cinn an dianscaoilte a mheas.Tá sé seo socraithe sna caighdeáin a leanann an chuid is mó de na monaróirí.
Is é an dara ceist, cad is brí le cinéitic íseal agus an luach ar a leagamar teorainn teochta níos casta.Tá sé seo i bpáirt ós rud é go ndéantar coinníollacha teorann na teochta uasta a thiomsú ón uasteocht (T) féin agus ón am oibriúcháin (t) ar a gcoinnítear an teocht seo.Chun an teaglaim Tt seo a bhailíochtú, is féidir léirmhínithe éagsúla ar an déine “is ísle” a úsáid:

• Is é an teorainn níos ísle, atá socraithe go stairiúil agus is féidir a chur i bhfeidhm le haghaidh welds ná 27 Joule (J).
• Laistigh de chaighdeáin den chuid is mó socraítear 40J mar theorainn.
• Is minic freisin go gcuirtear laghdú 50% ar an déine tosaigh i bhfeidhm chun an teorainn íochtair a shocrú.

Ciallaíonn sé seo nach mór do ráiteas ar OT uasta a bheith bunaithe ar thrí thoimhde comhaontaithe ar a laghad:

• Nochtadh teocht-am an táirge deiridh
• An t-íosluach inghlactha de chruas
• Réimse feidhme deiridh (ceimic amháin, ualach meicniúil tá/níl etc.)

Eolas turgnamhach cumaiscthe

Tar éis suirbhé fairsing a dhéanamh ar shonraí turgnamhacha agus ar chaighdeáin b’fhéidir moltaí a thiomsú do na ceithre ghrád déphléacsacha atá faoi athbhreithniú, féach Tábla 3. Ba cheart a aithint go gcruthaítear an chuid is mó de na sonraí ó thurgnaimh saotharlainne a rinneadh le céimeanna teochta 25 °C. .
Ba chóir a thabhairt faoi deara freisin go ndéanann na moltaí seo tagairt do 50% ar a laghad den chruas atá fós ag RT.Nuair a léirítear “tréimhse ama níos faide” sa tábla, níl aon laghdú suntasach ag RT doiciméadaithe.Ina theannta sin, níor tástáladh an táthú ach ag -40 °C.Mar fhocal scoir, ba chóir a thabhairt faoi deara go bhfuiltear ag súil le ham nochta níos faide do DX 2304, ag cur san áireamh a déine ard tar éis 3,000 uair an chloig de thástáil.Mar sin féin, ní mór a mhéid is féidir an nochtadh a mhéadú a fhíorú le tuilleadh tástála.

Tá trí phointe thábhachtacha le tabhairt faoi deara:

• Léiríonn torthaí reatha má bhíonn táthaithe i láthair, go laghdaítear an OT thart ar 25 °C.
• Tá spící gearrthéarmacha (na deich n-uaireanta ag T=375 °C) inghlactha do DX 2205. Toisc gur gráid chóimhiotalaithe níos ísle iad DX 2304 agus LDX 2101, ba cheart go mbeadh spicanna teochta gearrthéarmacha inchomparáide inghlactha freisin.
• Nuair a bhíonn ábhar breabaithe mar gheall ar dhianscaoileadh, cabhraíonn cóireáil teasa mhaolaithe ag 550 – 600 °C le haghaidh DX 2205 agus 500 °C do SDX 2507 ar feadh 1 uair chun an déine a aisghabháil 70%.