Pourquoi les tuyaux en acier inoxydable doivent-ils être traités en solution?

Le traitement de la solution est un processus dans lequel les éléments d'alliage (tels que le chrome, le nickel, etc.) sont entièrement dissous dans la matrice d'austénite en chauffant l'acier inoxydable à une température élevée (comme 1050–1150 degrés) pour former une solution solide uniforme, suivie d'un refroidissement rapide (comme le trempage de l'eau ou le refroidissement par l'air) pour geler cet état uniforme. Cette étape est particulièrement importante pour les aciers inoxydables austénitiques (tels que 304, 316, 310S, etc.).

Le rôle principal du traitement de la solution
(1) Éliminer les précipitations du carbure et prévenir la corrosion intergranulaire
(2) éliminer le travail du travail et restaurer la plasticité
Effets de travail à froid: Les tuyaux en acier inoxydable produiront un durcissement des travaux pendant le roulement à froid, le dessin et d'autres processus, ce qui fait que le matériau devient cassant et réduit la ductilité.
Effets du traitement de la solution: Le chauffage à haute température réorganise le réseau, élimine le stress résiduel, restaure la plasticité et la ténacité du matériau et facilite le traitement ultérieur (comme la flexion et le soudage).
(3) Homogénéisation de la microstructure et amélioration des performances à haute température
Exigences d'application à haute température: pour l'acier inoxydable résistant à la chaleur (tel que 310S), le traitement de la solution peut éliminer la ségrégation des composants et former une microstructure uniforme à austénite monophasée, améliorant ainsi la résistance à l'oxydation à haute température et la résistance au fluage.

Conséquences du traitement de la solution à ne pas effectuer
Diminution de la résistance à la corrosion: les précipitations de carbure entraînent le risque de corrosion intergranulaire, et le pipeline peut échouer prématurément en service (comme la fissuration et les piqûres de soudure).
Détérioration des propriétés mécaniques: le stress résiduel à partir du durcissement du travail peut provoquer une déformation ou une fissuration, en particulier dans les environnements à haute température et à haute pression.
Des performances inadéquates à haute température: la microstructure inégale réduira la résistance au fluage, ce qui fait que le pipeline se déforme ou se brise à haute température à long terme.

Paramètres clés du traitement de la solution
Température: il doit atteindre au-dessus de la ligne Solvus de matériau (comme 1050–1150 degrés pour 310s) pour garantir que les éléments de carbone et d'alliage sont entièrement dissous.
Temps d'isolation: Ajustez en fonction de l'épaisseur de la paroi (généralement 1 à 2 minutes par mm) pour assurer une pénétration de chaleur uniforme.
Taux de refroidissement: refroidissement rapide (refroidissement par eau ou refroidissement par jet) pour éviter la reprocipitation des carbures.

Différences entre le traitement de la solution et d'autres traitements thermiques
Recuit: principalement utilisé pour adoucir les matériaux, avec un taux de refroidissement lent, qui peut ne pas supprimer complètement les précipitations de carbure.
Extinction: pour l'acier inoxydable martensitique (comme 420), la dureté élevée est obtenue par refroidissement rapide, tandis que le traitement de la solution optimise la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable austénitique.
Traitement de stabilisation: Après un traitement en solution (comme l'acier inoxydable avec le titane et le niobium ajoutés), il stabilise davantage l'élément de carbone et empêche la sensibilisation.