I. Bản chất vật chất và tính chất cốt lõi
Q1: Khái niệm thiết kế hợp kim và lợi thế hiệu suất cốt lõi của ống thép 50B50 là gì?
A1:
ASTM A 519 50 B50 là một siêu - cao -, boron - microalloyed, medium - carbon crom crom -}}}} Thành phần của nó (0,48-0,53% C, 0,85-1,15% CR, 0,20-0,30% MO, 0,001-0,004% B) đạt được hiệu suất đột phá thông qua ba tính năng thiết kế sáng tạo:
Cân bằng sức mạnh và độ bền cân bằng: Độ bền kéo lớn hơn hoặc bằng 1100 MPa, năng lượng tác động lớn hơn hoặc bằng 30J ở -20 độ và độ cứng 35-40 HRC;
Khả năng cứng cực độ: đường kính tới hạn (làm nguội dầu) đạt 110mm, phù hợp với các thành phần cực lớn - - phần (như trục chính tuabin gió);
Khả năng thích ứng tải động: Tuổi thọ mỏi tiếp xúc dài hơn 20% so với 50B46 (được đo lớn hơn hoặc bằng 8 × 10⁶ chu kỳ @ 2000 MPa). Các ứng dụng điển hình:
Ultra - bánh răng xoay lớn máy xúc;
Tàu đẩy lực đẩy (yêu cầu kiểm tra hạt siêu âm và từ tính 100%);
Thứ ba - Các bu lông máy bơm chính của nhà máy điện thế hệ.
Ii. So sánh hiệu suất với các vật liệu cạnh tranh
Câu 2: Sự khác biệt chính giữa 50B50 và AISI 4340 và 50B46 là gì?
A2:
Phổ thành phần:
50B50: Hàm lượng carbon được kiểm soát chính xác (0,50%) và hàm lượng boron (0,002-0,003%), với niken ít hơn 1,5%so với 4340, giảm chi phí.
50B46: Hàm lượng carbon thấp hơn một chút (0,46%), dẫn đến cường độ thấp hơn một chút nhưng khả năng hàn tốt hơn (CE 0,03 thấp hơn). Giới hạn hiệu suất:
Độ sâu thâm nhập: 50B50 (110mm)> 4340 (75mm) ≈ 50B46 (100mm);
High - Hiệu suất nhiệt độ: 4340 (ngắn - thuật ngữ 500 độ)> 50B50> 50B46 (nội dung molypden thống trị).
Iii. Hạn chế kiểm soát các quá trình xử lý nhiệt
Câu 3: Các yêu cầu quy trình đặc biệt để xử lý nhiệt của ống thép 50B50 là gì?
A3:
Quy trình điểm chuẩn:
Austenitizing: 860-890 độ × 1,5h/25 mm (yêu cầu bảo vệ hydro để ngăn chặn sự khử trùng);
Làm nguội: cao - dập tắt khí áp lực (15 thanh nitơ) với biến dạng được kiểm soát thấp hơn hoặc bằng 0,02mm/m;
Nhiệt độ: Ba - Tempering giai đoạn (180 độ × 4H + 350 độ × 4H + 520 độ × 6h) để loại bỏ 99% Austenite giữ lại. Bảo vệ hoạt động của Boron:
Titanium/Zr composite deoxidation (TI/ZR=2: 1) Khóa trong boron có sẵn;
Phanh điện từ đúc liên tục (tỷ lệ hạt cân bằng lớn hơn hoặc bằng 92%) ngăn chặn sự phân tách vĩ mô.
Iv. Kiểm soát chất lượng vòng đời đầy đủ
Q4: Các điểm kiểm soát chất lượng cốt lõi cho ống thép 50B50 trong ngành công nghiệp năng lượng hạt nhân là gì?
A4:
Giai đoạn luyện kim:
Cảm ứng chân không + electroslag làm lại quá trình kép ([o] nhỏ hơn hoặc bằng 10 ppm, [n] nhỏ hơn hoặc bằng 40 ppm);
Điều khiển phần tử dấu vết ([SB+SN+AS] nhỏ hơn hoặc bằng 0,002%).
Giai đoạn xử lý:
Nóng đẳng hướng (hông) để loại bỏ các khiếm khuyết bên trong (độ xốp nhỏ hơn hoặc bằng 0,005%);
Pha - Kiểm tra siêu âm được kiểm soát (phát hiện các khuyết tật có đường kính tới 0,5 mm).
End - của - Xác minh dòng:
Phân tích ứng suất dư nhiễu xạ neutron (độ dốc nhỏ hơn hoặc bằng 150 MPa/mm);
Kiểm tra tốc độ biến dạng chậm (SSRT) để đánh giá tính nhạy cảm của SCC. V. Cắt - Ứng dụng cạnh và phòng chống thất bại
Câu 5: Làm thế nào để các đường ống thép 50B50 trong Deep - Thiết bị biển ngăn chặn sự thất bại hiệp đồng của việc nuôi dưỡng và ăn mòn hydro?
A5:
Cơ chế thất bại:
Cao - Môi trường hydro áp lực (lớn hơn hoặc bằng 50 MPa) + Tấn công ion clorua → Hydrogen - gây ra vết nứt ăn mòn ứng suất (HERCC).
Kế hoạch đổi mới 2025:
Sửa đổi vật liệu: Thêm 0,04% NB + 0.02% Ti để tạo thành bẫy hydro nano;
Kỹ thuật bề mặt: ốp laser của lớp phủ fecraly (tốc độ ăn mòn nhỏ hơn hoặc bằng 0,01 mm/năm);
Giám sát thông minh: Các cảm biến lưới Bragg sợi để theo dõi nồng độ thẩm thấu hydro trong thời gian thực.
