بررسی توزیع ریزساختار و تغییرات خواص شیمیایی و مکانیکی لوله درزدار پس از فرآیند ترمومکانیک بستن چرخشی داغ لوله (Hot Tube Necking in & closing)

در این مقاله تاثیر فرآیند بستن چرخشی داغ لوله (Hot Tube Necking in & closing) روی لوله درزدار از جنس St37 با قطر خارجی 273 میلیمتر و ضخامت 6 میلیمتر مورد مطالعه قرار گرفت. بدین منظور توزیع ریزساختار، تغییرات آنالیز شیمیایی، تغییرات تنش تسلیم، تغییرات استحکام کششی و تغییرات سختی قبل و بعد از فرآیند مورد بررسی قرار گرفت. نمونه لوله به طول 1580 میلیمتر پس از پیشگرم در کوره القای به طول 800 میلیمتر تا دمای 1350 درجه سانتیگراد به مدت 60 ثانیه در اتمسفر معمولی (حل سازی) بطور اتوماتیک وارد فک دستگاه ساخت شرکت Leifeld گردید. دمای لوله حین آغاز فرآیند چرخشکاری داغ برابر 1150 درجه سانتیگراد و پس از اتمام آن 900 درجه سانتیگراد بود (عملیات ترمومکانیک). این فرآیند در 45 گذر رفت و برگشت و در زمان 185 ثانیه صورت پذیرفته است و سپس لوله در هوا تا دمای محیط سرد شده است (پیرسازی). قطر بیرونی لوله پس از اجرای گذرها به 120 میلیمتر کاهش پیدا کرد. به منظور بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی پس از فرایند از انتهای کاهش قطر یافته لوله با فواصل 50 میلیمتر برشهای عرضی با عرض 50 میلیمتر روی لوله ایجاد گردید. از انتهای کاهش قطر یافته لوله حلقه های اول، سوم، پنجم، هفتم و نهم مورد بررسی قرار گرفت و با نمونه لوله اولیه مقایسه شد. بطور کلی پس از مقایسه خواص حلقه ها بعد از فرآیند بستن چرخشی داغ لوله اولیه، کربن سوزی، افزایش اندازه دانه، افزایش توان کار سختی و افزایش تغییر طول نسبی و کاهش سختی، کاهش استحکام تسلیم و کاهش استحکام کششی در حلقه ها بعد از فرایند بستن چرخشی داغ لوله نسبت به لوله اولیه مشاهده شد.عامل اصلی مشاهدات فوق بطور کلی افزایش اندازه دانه های فریت در حلقه ناشی از تبلور مجدد با سرعت سرد شدن کمتر در هوا در مقایسه با سرد شدن ورق در فرآیند تولید لوله اولیه (نورد داغ) در زیر دوش آب می باشد. عامل اصلی تغییر اندازه دانه در حلقه های مختلف نیز ناشی از شرایط مختلف توزیع درجه حرارت،، توزیع سرعت کرنش و توزیع تنش در حین فرآیند تغییر شکل داغ درحلقه های مختلف می باشد که منجر به تبلور مجدد با اندازه دانه های مختلف آستنیت اولیه می گردد و متعاقبا باعث ایجاد اندازه دانه های مختلف فریت در حلقه های مختلف می شود که باعث تغییر خواص مکانیکی در حلقه های مختلف می شود.

Keywords:

بستن چرخشی , لوله St37 , عملیات ترمومکانیک , تبلور مجدد , ریزساختار , خواص مکانیکی , آنالیز شیمیایی