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Propriétés de base du tube en acier inoxydable martensitique
Tube en acier inoxydable martensitique est connu pour sa résistance à haute résistance et à l'usure. Les notes typiques comprennent les séries 410, 420, 431 et 440. Ce type d'acier, caractérisé par sa teneur élevée en carbone et en chrome, peut former une structure martensitique dure par extinction. Comparé à l'acier inoxydable austénitique, l'acier inoxydable martensitique présente une ténacité plus faible et une plage de plasticité limitée, mais présente une dureté supérieure et une résistance à la fatigue. Ces caractéristiques présentent des défis uniques pendant le travail froid et chaud.
Difficultés de travail au froid
Le travail au froid est crucial pour améliorer la précision dimensionnelle et la qualité de surface des tuyaux. Cependant, le tube en acier inoxydable martensitique présente des défis importants pendant le stade de travail à froid.
Plasticité insuffisante
La plasticité de l'acier inoxydable martensitique est bien inférieure à celle de l'acier inoxydable austénitique. Pendant le dessin à froid et le roulement à froid, le matériau présente une ductilité limitée, ce qui le rend sensible à des défauts tels que la fissuration, la délamination et les dommages aux bords. Les grades à haute teneur en carbone sont particulièrement cassants, ce qui réduit leur déformabilité du froid.
Travail sévère
Pendant le travail à froid, la densité de dislocation augmente rapidement, provoquant un durcissement important dans les tubes en acier inoxydable martensitique. Cette augmentation rapide de la dureté augmente la résistance à la formation ultérieure, incite une charge accrue à l'équipement de traitement et est sujette à la fissuration. Si la déformation n'est pas correctement contrôlée, une fracture prématurée peut se produire.
Concentration de stress et sensibilité aux fissures
Les stress résiduels se concentrent pendant le travail au froid, en particulier pendant la flexion, le coup de feu ou le rétrécissement. Ces zones de concentration de stress deviennent souvent des points d'initiation des fissures. Ces fissures peuvent accélérer la propagation des fissures de corrosion au cours de l'utilisation ultérieure, ce qui a un impact sur la durée de vie.
Le contrôle de la qualité de surface est difficile
Une frottement de surface élevée pendant le travail à froid peut facilement provoquer des rayures, des indentations et une écallement de surface. La forte dureté de l'acier inoxydable martensitique entraîne une usure rapide des outils, augmentant encore le risque de défauts de surface. Par conséquent, des matériaux de lubrification et de matrice de niveau supérieur sont nécessaires.
Difficultés de travail chaud
Le travail à chaud est une étape clé dans la production de tubes en acier inoxydable martensitique, englobant des processus tels que le roulement chaud, l'extrusion à chaud et la forge à chaud. Bien que les températures élevées puissent améliorer la plasticité, le travail à chaud présente également des défis importants en raison de sa microstructure.
Exigences strictes de contrôle de la température
La plage de températures de travail à chaud pour l'acier inoxydable martensitique est relativement étroite, généralement entre 1000 ° C et 1200 ° C. Des températures excessivement basses entraînent une plasticité insuffisante et sujet à la fissuration; Des températures excessivement élevées entraînent une croissance rapide des grains, entraînant une dégradation des performances. Un contrôle précis des processus de chauffage et de maintien est essentiel pour assurer les performances du produit fini.
Risque de trempage de trempe
La trempe est souvent nécessaire après le travail chaud pour réaliser la structure martensitique souhaitée. Le refroidissement rapide crée de grandes différences de température au sein du matériau, conduisant à des contraintes thermiques significatives. Avec des parois plus épaisses ou un milieu de refroidissement inapproprié, les fissures de trempe sont très susceptibles de se produire, ce qui entraîne potentiellement la ferraille.
Problèmes de précipitations en carbure
Les temps de séjour à haute température prolongés peuvent provoquer des précipités des carbures le long des joints de grains, les affaiblir et la réduction de la résistance à la corrosion. Ce problème est particulièrement important dans les notes contenant du MO ou du carbone élevé. La température ultérieure peut atténuer certaines contraintes mais ne peut pas éliminer complètement les défauts causés par les carbures des frontières des grains.
Contrôle de fatigue thermique et de déformation
Les cycles de chauffage et de refroidissement fréquents pendant le travail à chaud rendent les tubes en acier inoxydable martensitique sensibles à la fissuration de la fatigue thermique. La déformation répétée rend difficile le maintien de dimensions transversales uniformes, entraînant une ovalité excessive et une épaisseur de paroi inégale, posant des demandes plus élevées sur le contrôle de précision.
Les défis combinés du travail froid et chaud
Dans la production réelle, le travail à froid et le travail chaud se complètent souvent, mais pour les tubes en acier inoxydable martensitique, les défis des deux approches se chevauchent. La microstructure grossière obtenue après le travail à chaud nécessite un travail à froid pour ajuster ses dimensions et ses propriétés. Cependant, le stress élevé et le durcissement causés par le travail au froid doivent être libérés et récupérés par traitement thermique. Trouver un équilibre entre ces deux aspects - une force d'inscription tout en équilibrant la ténacité et la résistance à la corrosion - est un défi de base dans le processus de fabrication de ce type de matériau.
