Почему трубы из нержавеющей стали нуждаются в отжиге на раствор

Аустенитная нержавеющая сталь смягчается обработкой твердым раствором. Обычно трубу из нержавеющей стали нагревают примерно до температуры от 950 до 1150°C и выдерживают в течение некоторого времени, чтобы карбиды и различные легирующие элементы полностью и равномерно растворились в аустените, а затем быстро закаливают для охлаждения. углерод и другие легирующие элементы не успевают осаждаться, и получается чистая аустенитная структура, что называется обработкой твердого раствора.

Роль обработки твердым раствором тройная.
1. Сделать структуру и состав стальной трубы однородным, что особенно важно для сырья, поскольку температура прокатки и скорость охлаждения каждой секции горячекатаной катанки различны, что приводит к противоречивой организационной структуре.
При высоких температурах активность атомов усиливается, σ-фаза растворяется и химический состав становится однородным. После быстрого охлаждения получается однородная однофазная структура.

2. Устранить наклевку, чтобы облегчить дальнейшую холодную обработку.
За счет обработки твердым раствором восстанавливается искаженная кристаллическая решетка, рекристаллизуются удлиненные и разбитые зерна, устраняются внутренние напряжения, снижается предел прочности стальной трубы, увеличивается скорость удлинения.

3. Восстановить присущую нержавеющей стали коррозионную стойкость.
Из-за выделения карбидов и дефектов решетки, вызванных холодной обработкой, коррозионная стойкость нержавеющей стали снижается. После обработки раствором коррозионная стойкость стальной трубы возвращается к исходному состоянию.

Для труб из нержавеющей стали тремя элементами обработки раствора являются температура, время выдержки и скорость охлаждения. Температура твердого раствора в основном определяется химическим составом. Вообще говоря, для марок со многими типами легирующих элементов и высоким содержанием температура твердого раствора должна быть соответственно увеличена. Особенно для стали с высоким содержанием марганца, молибдена, никеля и кремния эффект размягчения может быть достигнут только за счет повышения температуры твердого раствора и полного его растворения. Однако при высокой температуре твердого раствора стабилизированной стали, такой как 1Х18Н9Т, карбиды стабилизирующих элементов полностью растворяются в аустените и при последующем охлаждении выделяются в виде Cr23C6 на границах зерен, вызывая межкристаллитную коррозию. Чтобы предотвратить разложение карбидов (TiC и Nbc) стабилизирующих элементов или твердого раствора, обычно принимают нижний предел температуры твердого раствора.

Как говорится, нержавеющая сталь — это сталь, которая не ржавеет. Некоторые нержавеющие стали обладают как нержавеющими свойствами, так и кислотостойкостью (коррозионной стойкостью). Нержавеющая сталь и коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлены образованием на ее поверхности богатой хромом оксидной пленки (пассивационной пленки). Среди них нержавеющая сталь и коррозионная стойкость являются относительными.

Эксперименты показали, что коррозионная стойкость стали в слабых средах, таких как атмосфера или вода, и окислительных средах, таких как азотная кислота, будет увеличиваться с увеличением содержания хромовой воды в стали, которое пропорционально увеличению. Когда содержание хрома достигает определенного процента. В это время коррозионная стойкость стали резко меняется: от легко ржавеющей к трудно ржавеющей, от неустойчивой к коррозии к коррозионностойкой.