لوله های فولادی مارپیچ نقشی حیاتی در زندگی روزمره ما دارند. در زیر، عیوب رایج مربوط به هر فرآیند عملیات حرارتی برای لوله های فولادی مارپیچ را بر اساس فرآیندهای مربوطه معرفی خواهیم کرد.
(1) عیوب ناشی از فرآیند گرمایش. برای فرآیند گرمایش، انتخاب تجهیزات عملیات حرارتی مناسب و رسانه های گرمایشی ضروری است. مسائل رایجی که به وجود می آیند یا مستعد رخ دادن هستند عبارتند از: سطح قطعات تحت تاثیر محیط گرمایش اکسیداتیو و دمای حرارت بیش از نیازهای فرآیند. این می تواند منجر به دانه های آستنیتی بیش از حد درشت یا حتی ذوب مرز دانه شود که به طور قابل توجهی بر ظاهر و کیفیت داخلی قطعات تأثیر می گذارد. بنابراین، باید اقدامات عملی برای رفع چنین نقص هایی در طول فرآیند واقعی انجام شود.
(2) عیوب در هنگام خاموش کردن لوله های مارپیچی با قطر کوچک. پس از حرارت دادن و آستنیته کردن، قطعات خنک می شوند تا ساختار و خواص مکانیکی مورد نظر به دست آید. انتخاب یک محیط خنک کننده ایده آل بر اساس مواد و سختی مورد نظر قطعات بسیار مهم است. یک محیط خنک کننده ایده آل باید خنک کننده سریع در دماهای بالا و خنک کننده آهسته در دماهای پایین تر (حدود 300 درجه) باشد. رسانه های خنک کننده رایج عبارتند از: هوا، آب، روغن (معدنی، گیاهی و غیره)، 5%-10% آب شور، 5%-15% آب قلیایی، خنک کننده های مصنوعی، خنک کننده روغن خنک شده با آب، آب خنک کننده نیترات خاموش، حمام قلیایی، حمام نیترات، حمام نمک کلرید، و غیره. این محیط ها در عملکرد خنک کنندگی خود به طور قابل توجهی متفاوت هستند، به ویژه برای آب شور، آب قلیایی، روغن، حمام قلیایی، حمام نیترات و حمام نمک کلرید. اگر محیط خنک کننده بدتر شود (سن، عملکرد آن کاهش می یابد، که اگر تشخیص داده نشود، می تواند منبع قابل توجهی از نقص باشد. عیوب معمول عملیات حرارتی عبارتند از سختی ناکافی، لکه های نرم، ترک های خاموش کننده و تغییر شکل قطعات خاموش شده.
(3) نقایصی که در طی فرآیند تلطیف ایجاد می شود. قطعات برای به دست آوردن ساختارهای مارتنزیتی با سختی بالا یا ساختارهای بینیتی با سختی کمی پایین تر خاموش می شوند، اما این ساختارها ناپایدار و بسیار شکننده هستند. برای دستیابی به ساختار و خواص مطلوب برای استفاده در تولید، تمپر کردن ضروری است. بنابراین، پارامترهای فرآیند تمپرینگ به طور قابلتوجهی بر کیفیت عملیات حرارتی قطعات، از جمله سختی، شکنندگی مزاج، ترکهای حرارتی و سایر عیوب تأثیر میگذارند. برای جلوگیری از این عیوب باید اقدامات موثری در هنگام تلطیف انجام شود.
(4) عیوب رفع سطحی. در حالی که عملیات حرارتی حجیم تضمین می کند که هر دو قسمت داخلی و خارجی به سختی و الزامات مورد نظر دست می یابند، کوئنچ سطح تنها برای سخت کردن سطح قطعات استفاده می شود و هسته را در حالت ساختاری اولیه خود باقی می گذارد. بنابراین، عواملی مانند دمای خاموش شدن سطح، زمان گرمایش و عمق لایه سخت شده میتوانند بر تغییر شکل، ترکخوردگی، سطوح سختی و عمر مفید ناشی از عملیات حرارتی تأثیر بگذارند.
(5) نقص در عملیات حرارتی شیمیایی لوله های مارپیچی با قطر کوچک. عملیات حرارتی شیمیایی لولههای مارپیچی شامل نفوذ اتمهای فلز یا غیرفلز بر روی سطح قطعات برای دستیابی به خواص سطحی مطلوب (مثلاً مقاومت در برابر سایش بالا) است. این فرآیند عملکرد دوگانه را به مواد کامپوزیت می دهد. با این حال، فرمولاسیون نامناسب فرآیند یا تغییر در پارامترهای فرآیند می تواند منجر به تغییر شکل قطعه، ترک خوردگی، ساختار نامناسب و سختی ناکافی شود. بنابراین، باید نهایت توجه را به عملیات حرارتی شیمیایی قطعات معطوف کرد، زیرا عدم انجام این کار، هدف از عملیات را نفی می کند. عملیات حرارتی قطعات باید ایمن، مقرون به صرفه و کاربردی و با تمرکز بر ایجاد یک محیط کاری خنک، تمیز و آرام باشد.
فرآیندهای عملیات حرارتی صحیح، پیش نیاز و پایه برای اطمینان از کیفیت عملیات حرارتی واجد شرایط قطعات است. هنگامی که مسائل کیفی ذکر شده در بالا شناسایی شدند، می توان آنها را از طریق یک تجزیه و تحلیل جامع شامل پرسنل، ماشین آلات، مواد، روش ها، رویه ها و بازرسی ها مورد بررسی قرار داد. با تجزیه و تحلیل و قضاوت می توان علت اصلی عیوب را مشخص کرد.
