Izvucite mali magnet iz torbe s alatom i dotaknite ga metar kontrolne linije 316L i ništa se ne događa. Dodirnite isti magnet na feritni svitak od 430 i on će se čvrsto zategnuti. Oba su od nehrđajućeg čelika, oba sadrže željezo i oba su otporna na koroziju u pravom okruženju. Razlika nije u riječi "nehrđajuće" na certifikatu tvornice, već u kristalnoj strukturi ispod nje.
Kratak odgovor: neke vrste nehrđajućeg čelika su jako magnetične, neke su zapravo nemagnetične, a neke mijenjaju ponašanje ovisno o tome kako je dio oblikovan. Austenitni stupnjevi kao što su 304, 316, 321 i 310 nisu magnetski kada su potpuno žareni. Feritni stupnjevi kao što je 430, martenzitni stupnjevi kao što su 410 i 420 i dvostruki stupnjevi kao što je 2205 magnetski su u različitim stupnjevima. Hladno izvlačenje, savijanje i zavarivanje mogu uzrokovati slabu reakciju austenitnog dijela na magnet, što je mjesto gdje počinje većina rasprava u tvornicama i većina neuspjelih dolaznih inspekcija.
Zašto kristalna struktura, a ne sama kemija, odlučuje
Čelik reagira na magnet zbog željeza. U kubičnoj rešetki usredotočenoj na tijelo, gdje atomi željeza sjede u kutovima kocke s jednim atomom u središtu, atomi su dovoljno blizu da se magnetske domene poravnaju s vanjskim poljem. To poravnanje nazivamo feromagnetizmom i dovoljno je snažno da podigne zatvarač s stola.
U austenitnom nehrđajućem čeliku, nikal i mangan drže rešetku u kubičnom obliku usmjerenom na lice. Atomi željeza dalje su razmaknuti, domene se ne mogu učinkovito poravnati i materijal postaje paramagnetičan. Njegova relativna propusnost je blizu 1,003, što se na magnetu u trgovini čita jednostavno kao "no stick".
Krom potiče tjelesno centrirani kubični feritni oblik, dok nikal i mangan promoviraju plošno centrirani kubični austenitni oblik. To jedino natjecanje objašnjava većinu zbrke. Grade 304 sadrži otprilike 8 posto nikla, a 316 sadrži 10 do 12 posto plus molibden, tako da oba ostaju austenična i nemagnetska. Grade 430 gotovo da nema nikla, tako da ostaje ferit i magnetičan. Molibden poboljšava otpornost na piting, ali malo utječe na magnetsku sliku.
Glavne obitelji nehrđajućeg čelika na prvi pogled
Ako se sjećate samo jedne stvari iz ovog članka, zapamtite da ime obitelji daleko pouzdanije predviđa test magneta nego riječ "nehrđajući".
Magnetski odgovor prati kristalnu strukturu; uvjeti žarenja i hladni rad mijenjaju rezultat za austenitne stupnjeve. | obitelj | Tipične ocjene | Struktura | Odziv magneta | Tipična upotreba naftnih polja |
| Austenitni | 304, 316, 321, 310 | Lice centrirani kubik | Nemagnetski kada je žaren | Kontrolni vodovi, spiralne cijevi, cijevi za instrumente |
| Feritni | 430, 446 | Kubik u središtu tijela | Snažno magnetski | Dijelovi izmjenjivača topline, konstrukcijski nosači |
| martenzitni | 410, 420, 44°C | Tjelesno centrirani tetragonal | Snažno magnetski | Osovine pumpi, obloga ventila, potrošni dijelovi |
| Duplex | 2205, 2507 | Mješoviti austenit i ferit | Slabo magnetski | Protočni vodovi visoke čvrstoće |
| Precipitacijsko otvrdnjavanje | 17-4 PH | martenzitni after ageing | Magnetna kada odleži | Kućišta instrumenata, osovine |
Što hladni rad čini nemagnetskom stupnju
Ovdje je dio koji privlači kupce. Austenit nije uvijek stabilan. Kada je cijev 304 ili 316 hladno izvučena, savijena ili prešana, dio austenita se transformira u martenzit uzrokovan naprezanjem. Ta nova faza je magnetska i pojavljuje se točno tamo gdje je deformacija najteža: vanjska strana savijanja, zavareni spoj i zona šava pod utjecajem topline te cijela duljina jako povučene kapilare ili kontrolne linije.
Zavojnica i kontrolni cjevovod od nehrđajućeg čelika Upute za uporabu hidrauličkih regulacijskih cjevovoda Hidraulički regulacijski cjevovod, također poznat kao kapilarni. Uglavnom se koristi za podzemno mjerenje kapilarnog tlaka... Pogledajte proizvod → Praktični učinak je skroman, ali stvaran. Potpuno žarena 316 cijev može pokazivati relativnu propusnost blizu 1,003, dok ista cijev nakon ozbiljne hladne redukcije može očitati nekoliko puta višu, dovoljno da magnet uhvati zavoj i da magnetski senzor u blizini to primijeti. Grade 316 otporniji je na transformaciju bolje od 304 zbog većeg sadržaja nikla i molibdena, ali nije otporan. Jarko žarenje u vakuumskoj ili vodikovoj peći poništava transformaciju i vraća materijal u njegovo nemagnetsko stanje.
Zbog toga bi razgovor o naručivanju trebao obuhvatiti stanje kao i ocjenu. Linija navedena kao "316 nehrđajući" i isporučena u hladno vučenom stanju različit je magnetski materijal od iste linije isporučene žarene. Naš vlastiti vodič za kupnju svitaka od nehrđajućeg čelika pokriva kako stupanj, temperatura i stanje površine međusobno djeluju kada pišete specifikaciju.
Što test magneta dokazuje, a što ne
Magnetski test je doista koristan za jedan zadatak: hvatanje miješanog materijala u kanti za rasuti teret. Ako pričvršćivač koji se prodaje kao 304 čvrsto uhvati magnet, vjerojatno je dio serije 400 ili dio od ugljičnog čelika koji je skliznuo u kutiju. Pomorski i offshore kupci koriste ovaj trik desetljećima.
To je loš test za sve ostalo. Nemagnetski ne znači nehrđajući jer su aluminij, mjed, bronca, bakar, titan i mnoge nenerđajuće legure također nemagnetični. Kromirani meki čelik može izgledati gotovo identično nehrđajućem čeliku i neće privući magnet kroz oplatu. Magnet također ne može odvojiti 304 od 316, što je upravo ta razlika koja je važna za učinak korozije.
Kada je identitet stupnja doista važan, upotrijebite odgovarajuću provjeru: prijenosni analizator rendgenske fluorescencije ili spektrometar za kemiju, mjerač ferita za sadržaj delta-ferita u zavarenim spojevima i mjerenje propusnosti prema ASTM A342 kada je magnetsko ponašanje dio zahtjeva.
Gdje je magnetsko ponašanje važno u hardveru naftnih polja
Alati za usmjereno bušenje koriste magnetometre za određivanje azimuta, a ti senzori ne mogu razlikovati Zemljino polje od polja obližnjeg feromagnetskog dijela. Propusnost očitanja niza kućišta, podmornice ili cijevi od 1,5 umjesto 1,003 može utjecati na istraživanje dovoljno da bude važno. Stoga se sve unutar metar ili dva od senzora pomno ispituje, uključujući cijevi i kabel koji je postavljen uz njega.
Optički ispitni kabel od nehrđajućeg čelika Optički ispitni kabel od nehrđajućeg čelika poseban je ispitni kabel koji kombinira izdržljivost nehrđajućeg čelika s visokom učinkovitošću prijenosa optičkih vlakana... Pogledajte proizvod → Kabeli za ispitivanje optičkih vlakana zanimljiv su slučaj. Magnetizam ne utječe na svjetlost, tako da se samo optičko mjerenje ne mijenja. Ono što je važno je postavljanje: oklopni kabel koji se proteže u blizini elektromagnetskih alata za karotažu može poremetiti očitanja alata, a zaostali magnetizam pokupljen tijekom rukovanja može zadržati željezne krhotine na oklopu. Čišćenje i pažljivo usmjeravanje ovdje rješavaju više problema nego odabir stupnja.
Provjera curenja magnetskog toka radi u suprotnom smjeru. To ovisi o mogućnosti magnetiziranja namotane cijevi, tako da se jako hladno vučeni vod s povišenom propusnošću ponaša drugačije od žarenog pod istom kalibracijom alata. Inspektori bi trebali znati stupanj i karakter prije nego što protumače signal.
Kontrolni popis praktičnih specifikacija
Većina sporova oko magnetskog ponašanja vodi do specifikacije koja je imenovala ocjenu, ali ne i uvjet. Razradite ove točke prije nego što narudžbenica ode.
- Zajedno navedite kvalitetu i uvjet isporuke, na primjer "316L, svijetlo žareno" ili "304, hladno vučeno, smanjenje od 20 posto".
- Ako je magnetsko ponašanje važno, stavite broj na to. Relativna propusnost ispod 1,02 izmjerena prema ASTM A342 radni je cilj za komponente u blizini senzora.
- Navedite metodu provjere i tko je plaća, bilo da je to XRF kemija, očitanje feritnog mjerača ili potvrda o propusnosti.
- Označite svaki hladno obrađeni predmet u paketu, uključujući spiralne cijevi, upravljački vod, kapilarnu cijev i izvučene priključke, jer su to dijelovi koji će najvjerojatnije iznenaditi magnet.
- Držite kante odvojene pri ulasku robe. Jedan vijak 410 ostavljen u ladici od 316 dijelova na kraju će pronaći, obično kupac.
- Zahtijevati sljedivost toplinskog broja na potvrdi kako bi se magnetska anomalija mogla pratiti do određene taline i procesa.
Spoj prstena od nehrđajućeg čelika Cijevni spoj tipa ferule sastoji se od tri dijela: tijela spojnice, ferule i matice. Kada se stezaljka i matica umetnu u tijelo spojnice na čeličnoj cijevi i t... Pogledajte proizvod → Okovi zaslužuju vlastitu notu. Spoj s ferulom se hladno obrađuje tijekom prešanja i ponovno tijekom instalacije, tako da se njegov magnetski odziv može promijeniti tijekom radnog vijeka iako je sirovina bila nemagnetična. To je normalno i rijetko utječe na učinkovitost brtvljenja, ali znači da vam magnetska provjera na ugrađenom spoju govori vrlo malo.
Dobivanje materijala koji se ponaša predvidljivo
Nehrđajući čelik je magnetičan kada je njegova struktura feritna, martenzitna ili dupleksna, a nemagnetičan kada je austenitan i žaren. Hladni rad zamagljuje tu granicu i nikakav magnet ne može razvrstati ocjene umjesto vas. Pouzdan način je unaprijed navesti stupanj, temperaturu, granicu propusnosti i metodu ispitivanja, a zatim provjeriti pomoću kemije i certifikata umjesto magneta za hladnjak.
Ako nabavljate spiralne cijevi, upravljačke linije, kabele za ispitivanje na visokim temperaturama ili spojeve s ferulama za projekt gdje je magnetsko ponašanje, cjelovitost tlaka ili temperaturna izvedba kritična, opišite primjenu i mjerenja koja su vam potrebna. Naši inženjeri uskladit će kvalitetu i toplinsku obradu s poslom i ovdje možete doći do tima s Vašom specifikacijom ili crtežom.
Kontaktirajte nas