1. Kateri so glavni kemični elementi v jekleni cevi L360 in kakšne so njihove funkcije?
Jeklena cev L360 je mikropolno, visoko - trdno jeklo. Njeni primarni kemični elementi vključujejo železo (Fe), ogljik (C), mangan (MN), silicij (SI), fosfor (P), žveplo (S) in legirajoče elemente, kot so Niobium (NB), vanadij (V) in Titanium (Ti). Ogljik je glavni element, ki povečuje moč, vendar je njegova vsebina strogo nadzorovana na nizko raven, da se zagotovi varčnost in žilavost. Mangan ne samo, da poveča moč s krepitvijo trdnih raztopin, ampak tudi izboljša jekleno žilavost. Združuje se z žveplom, da tvori manganov sulfid, kar ublaži škodljive učinke vroče krhtinja žvepla. Količine nioba, vanadija in titana v sledovih znatno povečajo moč jekla z mehanizmi za krepitev zrn in padavine, ne da bi znatno ogrožali žilavost in varčnost.
2. Zakaj je treba strogo nadzorovati vsebnost ogljika (C) v jekleni cevi L360?
Vsebnost ogljika je eden najbolj kritičnih dejavnikov, ki določajo moč, trdoto, varčnost in žilavost jekla. Povečanje vsebnosti ogljika znatno poveča trdnost jekla, vendar ima to resne negativne posledice: visoka vsebnost ogljika lahko drastično zmanjša vadbo o jeklu, zaradi česar je hladno razpoko bolj verjetno v vročini - prizadeti coni zvara, grozi varnost cevovodov. Prekomerna vsebnost ogljika lahko tudi poslabša trdnost jekla, zaradi česar je krhka pri nizkih temperaturah. Poleg tega lahko prekomerna vsebnost ogljika zmanjša plastično deformacijsko zmogljivost cevi. Zato je treba v cevovodih, kot je L360, ki zahtevajo odlično variabilnost in visoko žilavost, vsebnost ogljika strogo nadzorovana na nizko raven (običajno omejena na približno 0,20% ali manj), da se doseže optimalno ravnovesje trdnosti, žilavosti in varčnosti.
3. Zakaj žvepla (S) in fosfor (P) štejejo za škodljive elemente v jekleni cevi L360?
Žveplo in fosfor sta preostali elementi v jeklu, ki jih je težko popolnoma odstraniti. Pomembno poslabšajo lastnosti jekla, zlasti njeno žilavost. Žveplo reagira z železom v jeklom, da tvori nizko - taljenje - točkovnega železnega sulfida (FES), ki je razporejen na mejah zrn. Med vročim delom (na primer varjenje ali valjanje) lahko to povzroči taljenje mej zrn, kar ima za posledico "vročo krhtinost" in pokanje. Fosfor ima močan trdni - krepitveni učinek v jeklu, lahko pa se tudi znatno loči na mejah zrn, kar znatno dvigne krhko prehodno temperaturo in povzroči krhki zlom v prostoru ali nizkih temperaturah, kar je pojav, znan kot "hladna škoda." Zato standard določa zelo stroge zgornje meje za vsebnost žvepla in fosforja v L360 (npr. P ≤ 0,025%, S ≤ 0,015%), da zmanjša te škodljive učinke.
4. Kakšno vlogo igrajo mikrolejni elementi (kot so NB, V in TI) v jeklom L360?
Mikrolesni elementi NB, V in TI so temeljni elementi v sodobnem visokem - močnemu jeklom. Delujejo skozi dva glavna mehanizma: izpopolnjevanje zrn in krepitev padavin. Karbonitridi, ki jih tvorijo ti elementi, zavirajo rast zrnja avstenita med valjanjem in po hlajenju izpopolnjujejo nastala feritska zrna. Glede na dvorano - odnos petch, lepša zrna povečujejo tako moč kot žilavost jekla. Poleg tega ti drobni delci karbonitrida oborijo po dislokacijskih linijah, učinkovito ovirajo gibanje dislokacije in povzročijo močan učinek krepitve padavin, kar znatno poveča moč jekla z minimalnim dodajanjem. Ta učinek "eden za sto" omogoča doseganje visokih zahtev glede trdnosti L360 pri zmanjšanju vsebnosti ogljika.
5. Kakšen je ekvivalent ogljika (CE) L360 jekla in zakaj je tako ključnega pomena pri varjenju?
Ekvivalent ogljika je formula za izračun, ki pretvori učinke različnih legiranih elementov v jeklu na utrjevanje in hladno nagnjenost k ogrevanju zvarne toplote - prizadete cone (HAZ) v enakovredno vsebnost ogljika. Običajno uporabljene formule vključujejo formule IIW in PCM. To je ključni kazalnik za oceno varčevanja. Višja enakovredna vrednost ogljika kaže na slabšo variabilnost, ki zahteva večje temperature predgrevanja za varjenje in poveča tveganje za post - valilno hladno pokanje. Za jekla cevovoda, kot je L360, ki zahtevajo varjenje na spletnem mestu -, standard določa zgornjo mejo za ekvivalent ogljika. Nadzor ekvivalenta ogljika lahko oceni izvedljivost procesov varjenja in usmerja razvoj pravilnih postopkov varjenja (na primer temperature predgrevanja in vnosa toplote), s čimer zagotovite visoko integriteto in zanesljivost celotnega cevovoda varilnega sklepa ter preprečevanje katastrofalnih nesreč, ki jih povzroči odpoved vacije.
