Drei Hauptfaktoren der Wärmebehandlungsverformung dickwandiger Edelstahlrohre

Es ist bekannt, dass die Leistung vondickwandige EdelstahlrohreDie Eigenschaften werden nach der Wärmebehandlung verbessert und entsprechen dann besser den Leistungsanforderungen an mechanische Bauteile. Allerdings können bei der Wärmebehandlung metallische Werkstoffe Verformungen aufweisen. Diese Verformungen beeinträchtigen die Weiterverarbeitung mechanischer Bauteile erheblich. Im Folgenden werden die drei Hauptfaktoren für die Verformung dickwandiger Edelstahlrohre bei der Wärmebehandlung näher betrachtet.

1. Faktor des Abschreckmediums
Relevante Praxisstudien haben gezeigt, dass die Wahl des Abschreckmediums bei der Wärmebehandlung den Behandlungserfolg beeinflusst und eng mit dem Auftreten von Materialverformungen zusammenhängt. In der Praxis wirkt sich die Qualität des Abschreckmediums auf die Abschreckwirkung dickwandiger Edelstahlrohre aus und schränkt deren Stabilität stark ein. Darüber hinaus beeinflussen Rührgeschwindigkeit und -methode des Mediums das Material. Bei ungeeigneter Mischmethode steigt die Wahrscheinlichkeit von Materialverformungen.

2. Faktor für die plastische Verformung aufgrund innerer Spannungen
Bei der Wärmebehandlung von Edelstahlrohren führen ungleichmäßige Erwärmung und Abkühlung sowie ungleichmäßige Phasenübergangszeiten zu inneren Spannungen. Unter bestimmten Bedingungen kommt es zu plastischer Verformung aufgrund dieser inneren Spannungen. Während des Erwärmungs- und Abkühlungsprozesses unterscheiden sich die Erwärmungs- und Abkühlgeschwindigkeiten der inneren und äußeren Schichten des Stahlrohrs, was zu unterschiedlichen Temperaturen und damit zu unterschiedlicher Wärmeausdehnung und Kältekontraktion führt. Die daraus resultierende Spannungsverformung wird als thermisch-plastische Verformung bezeichnet. Im Verlauf des Erwärmungs- und Abkühlungsprozesses verändert sich die innere Struktur des dickwandigen Edelstahlrohrs zeitlich und räumlich.

3. Volumenverformungsfaktor
Bei der Wärmebehandlung von geschweißten Edelstahlrohren unterscheiden sich die spezifischen Volumina der verschiedenen Phasenstrukturen. Die Volumen- und Größenänderungen während des Phasenübergangs werden als spezifische Volumenverformung bezeichnet. Diese spezifische Volumenverformung hängt üblicherweise nur vom Kohlenstoff- und Goldgehalt im Austenit, dem Anteil an freien Karbiden und Ferrit, der Differenz der spezifischen Volumina der Gefügestruktur vor und nach dem Abschrecken sowie dem Anteil an Restaustenit ab.

Generell wird die Volumenänderung durch die Änderung des spezifischen Volumens während des Phasenübergangs verursacht. Das Massenvolumen von Martensit ist größer als das der anderen Stahlphasen. Bei der Umwandlung eines dickwandigen Edelstahlrohrs von anderen Phasen in Martensit während der Wärmebehandlung nimmt das Volumen zwangsläufig zu. Das Massenvolumen von Austenit ist geringer als das der anderen Stahlphasen. Bei der Umwandlung von anderen Phasen in Austenit während der Wärmebehandlung nimmt das Volumen ab.

Aus der obigen Einleitung geht hervor, dass die Hauptfaktoren für die Verformung dickwandiger Edelstahlrohre bei der Wärmebehandlung das Abschreckmedium und die Rührgeschwindigkeit, die plastische Verformung durch Eigenspannungen sowie die Volumenverformung sind. Die Verformung während der Wärmebehandlung beeinflusst die Effizienz. Um die Genauigkeit dickwandiger Edelstahlrohre zu gewährleisten, müssen entsprechende Maßnahmen ergriffen werden, um die Verformung des Werkstücks während der Wärmebehandlung auf ein Minimum zu beschränken.