Laadun 12 titaania (Ti-0,3Mo-0,8Ni) käytetään lämmitysputkissa kloridipitoisissa ympäristöissä sen parannetun pistesuojauksen ansiosta. Kun putki taivutetaan tiukalle säteelle, joka on 3 kertaa putken halkaisija (3D), ulkosäteeseen kohdistuu 10–15 % muovinen vetojännitys. Tämä kylmätyöstö luo jäännösvetolujuutta, lisää dislokaatiotiheyttä ja voi kohdistaa alfa{17}}vaiheen rakeita. Pistepotentiaali, joka on sähkökemiallinen potentiaali, jossa vakaat kuopat alkavat, pienenee kylmätyöskentelyn lisääntyessä. Stressi-hehkutus 540 asteessa 30 minuutin ajan palauttaa osan jännityksestä, vähentää jäännösjännitystä ja mahdollistaa jonkin verran uudelleenkiteytymistä. Taivutetun ja jännitysvapaan putken pistepotentiaali palaa 50–100 mV:n etäisyydelle taivuttamattomasta tilasta verrattuna 150–250 mV:n syvennykseen taivutetussa putkessa ilman jännityksenpoistoa.

Jäljelle jääneen jännityksen palautumismekanismi ja pistekuormituspotentiaalin palauttaminen

Muovisen taivutuksen aikana dislokaatiot lisääntyvät ja kerääntyvät rakeiden rajoihin, mikä luo korkean{0}}energian paikkoja, jotka ovat suositeltavia kuopan syttymiselle. Vetojäännösjännitys ulkosäteellä epävakauttaa edelleen passiivikalvoa. Jännitys-hehkutus 540 asteessa mahdollistaa dislokaatioiden nousun ja tuhoutumisen, mikä vähentää dislokaatiotiheyttä 60–80 %. Prosessi vähentää myös jäännösvetolujuutta 150–250 MPa:sta 30–60 MPa:iin. Luokan 12 molybdeeni ja nikkeli jakautuvat uudelleen hehkutuksen aikana, rikastaen pintaa ja parantaen passiivisen kalvon vakautta. Pitting-potentiaali palautuu, koska kuoppa-aloituskohteiden määrä vähenee ja passiivinen kalvo tulee tasaisemmaksi.

Kvantitatiivinen pistelyöntipotentiaali taivutuksen ja stressin lievityksen funktiona

Kontrolloitu testaus 5-prosenttisessa NaCl:ssa 90 asteessa on osoittanut pistesyöpymispotentiaalin luokan 12 titaaniputkille erilaisissa olosuhteissa. Taivuttamattomassa, hehkutetussa putkessa (perustaso) pistesyttymispotentiaali on +0.45 - +0.60 V vs. Ag/AgCl, pistesyöpymistä ei havaittu 1 000 tunnin jälkeen. 3D-säteeseen taivutetussa putkessa ilman jännityksenpoistoa, pistesyöpymispotentiaali putoaa arvoon +0.20 - +0.35 V, ja kuoppaus alkaa 100–300 tunnin kuluessa, jolloin kuoppasyvyys on 0,1–0,3 mm 500 tunnin kuluttua. 3D-säteeseen taivutetun putken jännitys-poistetaan 540 asteessa 30 minuutin ajan, kuoppapotentiaali palautuu arvoon +0.35 - +0.50 V, kuoppaus alkaa 500–1 500 tunnin kuluttua ja kuoppasyvyys on 0,05–0,15 mm 500 tunnin kuluttua. Putken, joka on taivutettu 5D-säteeseen (heiveämpi taivutus) jännityksenpoistolla, pistesyttymispotentiaali on +0.40 - +0.55 V, mikä on hyvin lähellä taipumatonta perusviivaa. 3D-säteeseen taivutetun putken jännitys-poistetaan 480 asteessa (riittämättömässä lämpötilassa), pistesyvyyspotentiaali on vain +0.25 - +0.40 V, mikä osoittaa osittaista palautumista.

Taivutussäteen ja jännityksenpoistolämpötilan vaikutus pistesyttymispotentiaaliin

Pistepotentiaalin palautuminen riippuu sekä taivutussäteestä että jännityksenpoistolämpötilasta. 3D-kaaressa taivutettu-pistekuormituspotentiaali on 150–250 mV alle taivutetun arvon. Stressinpoisto 480 asteessa palauttaa 30–50 mV, jättäen 120–200 mV:n laman. Stressinpoisto 540 asteessa palauttaa 100–150 mV, jättäen 50–100 mV:n laman. Stressin lievitys 600 asteessa palauttaa 150–200 mV, jättäen 20–50 mV aleneman, mutta altistaa alfa-tapauksen muodostumiselle, jos sitä ei suoriteta inertissä ilmakehässä. 5D-käänteessä taivutettu painauma on vain 50–100 mV, ja jännityksenpoisto 540 asteessa palautuu täysin taivuttamattomasti. 2D-kaaressa (tiukempi kuin 3D) taivutettu painauma on 200–350 mV, ja jopa 540 asteen jännityksenpoisto palautuu vain 80–120 mV, jolloin syntyy merkittävä painauma.

Taivutussäteen ja stressinpoiston valintaopas Hot Chloride Servicen luokalle 12

Seuraavassa taulukossa on suosituksia luokan 12 titaanilämmitinputkien taivuttamiseksi huollettavaksi 5 % NaCl:ssa 90 asteessa perustuen taivutussäteeseen, jännityksenpoistokäsittelyyn ja haluttuun pistesyöpymiskestävyyteen.

Insinöörityötä stressin lievityshoidon lisäksi

Titaanilaatu vaikuttaa pistesyöpymispotentiaaliin ja palautumiseen jännityksen lievityksen jälkeen. Grade 7:n peruspistepistepotentiaali on 100–200 mV korkeampi kuin Grade 12, joten jopa 3D as-taivutettu Grade 7 putki (+0.30 - +0.45 V) voi olla hyväksyttävä moniin sovelluksiin. Seinämän paksuus ei vaikuta kuoppauspotentiaaliin, mutta vaikuttaa kuopan etenemisaikaan; 2,0 mm:n seinässä, jonka syvyys on 0,1 mm, seinästä on jäljellä 95 %. Stressinpoistoilmapiiri on kriittinen; hehkutus ilmassa 540 asteessa muodostaa ohuen oksidin, joka ei vahingoita pistesyöpymiskestävyyttä, mutta hehkutus argonissa tai tyhjössä on edullinen. Jäähdytysnopeudella jännityksenpoiston jälkeen ei ole merkittävää vaikutusta pistesyvyyspotentiaaliin.

Tietoisen määrittelyn tekeminen

Luokan 12 titaanilämmitinputkelle, joka vaatii 3D-taivutuksen 5-prosenttisessa NaCl-liuoksessa 90 asteessa, määritä jännitys-hehkutus 540 asteessa 30 minuutin ajan argonilmakehässä taivutuksen jälkeen. Vaadi pistesyöpymispotentiaalin todentamista syklisellä polarisaatiotestauksella taivutetusta ja jännitystä vapautetusta -putkesta otetusta näytteestä. pistesyttymispotentiaalin tulee olla 100 mV:n sisällä taivuttamattomasta perusarvosta +0.45 - +0.60 V. Jos mutkat ovat tiukempia kuin 3D, harkitse luokan 7 titaanin käyttöä tai taivutussäteen lisäämistä 5D:ksi. Jos jännityksen poistaminen ei ole mahdollista, hyväksy lyhyempi käyttöikä ja tarkasta mutka-alue neljännesvuosittain pistesyttymien varalta. Tarkkaile käytön aikana lämmittimen avoimen{18}piirin potentiaalia. putoaminen alle +0.20 V vs. Ag/AgCl tarkoittaa lisääntynyttä pistesyöpymisriskiä. Poistamalla jännitys-540 asteessa taivutuksen jälkeen, insinööri palauttaa luokan 12 titaanin pistesyöpymispotentiaalin 50–100 mV:iin taivuttamattomasta tilasta, mikä varmistaa luotettavan suorituskyvyn kuumakloridikäytössä.