المعالجة الحرارية لأنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور الطولي

تُستخدم أنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور الطولي (LSAW) بكثرة في الصناعة. تُعدّ المعالجة الحرارية خطوةً أساسيةً في عملية تصنيعها لتحسين خصائصها الميكانيكية وضمان أدائها الأمثل. تشمل عمليات المعالجة الحرارية لأنابيب الصلب الملحومة بالقوس المغمور الطولي: التطبيع، وتخفيف الإجهاد، والتبريد السريع، والتطبيع. تُقدّم هذه المقالة نظرةً عامةً على هذه العمليات.

تطبيع:

الهدف من هذه العملية هو تحسين الخصائص الميكانيكية للفولاذ عن طريق تحسين بنية حبيباته.

لتحقيق ذلك، يتم تسخين الأنبوب الفولاذي إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التحول الحرجة، ثم يُبرد في الهواء. تساعد هذه العملية على الحصول على حجم حبيبات متجانس وتحسين الخواص الميكانيكية العامة للأنبوب.

تخفيف التوتر:

الهدف من هذه العملية هو تقليل الإجهادات المتبقية في الفولاذ وتحسين استقرار أبعاده.

ولتحقيق ذلك، فإن أنبوب فولاذييُسخّن المعدن إلى درجة حرارة أقل من نطاقه الحرج، ويُحافظ على هذه الدرجة لفترة محددة قبل تبريده ببطء. يساعد ذلك على تخفيف الإجهادات الداخلية الناتجة أثناء عملية التصنيع، مثل اللحام.

التبريد والتلطيف:

الهدف: الهدف من هذه العملية هو تحقيق التوازن بين الصلابة والمتانة.

عملية:

التبريد السريع – يتم تسخين الأنبوب الفولاذي إلى درجة حرارة حرجة ثم تبريده بسرعة، غالباً عن طريق غمره في الماء أو الزيت أو غيرها من مواد التبريد السريع. ينتج عن ذلك بنية صلبة وهشة.

التصليد - يُسخّن الفولاذ المُقسّى إلى درجة حرارة أقل من نقطته الحرجة، ويُثبّت عند تلك الدرجة لفترة زمنية محددة. ثم يُعاد تسخينه إلى درجة حرارة أقل، ويُثبّت عندها لفترة زمنية محددة لإكسابه المتانة. ويتحقق ذلك من خلال إعادة تشكيل مُتحكّم بها للبنية البلورية.

من المهم ملاحظة أن عملية المعالجة الحرارية ومعاييرها يمكن أن تختلف تبعًا لتكوين الفولاذ والتطبيق المقصود والمعايير أو المواصفات المعمول بها.

قبل تطبيق أي عملية معالجة حرارية، من الضروري تحليل خصائص المادة، وإجراءات اللحام، والعوامل الأخرى ذات الصلة بدقة لتحديد نظام المعالجة الحرارية الأنسب للتطبيق المحدد. كما يجب تطبيق إجراءات مناسبة لمراقبة الجودة لضمان دقة واتساق عمليات المعالجة الحرارية.