Stal niezawodna po obróbce cieplnej

Adobe stock
Adobe stock

Zbiorniki do przewozu płynnych chemikaliów, rurociągi czy lufy broni strzeleckiej są wykonane stali nierdzewnej duplex. Nauka pomaga przemysłowi naftowemu, gazowemu i petrochemicznemu i zbrojeniowemu wybrać właściwą metodę obróbki cieplnej, dzięki której taka stal ma pożądane właściwości i jest niezawodna.

Stale nierdzewne typu duplex (DSS) są szeroko stosowane w przemyśle naftowym, gazowym, na morzu do budowy chemikaliowców, zakładów odsalania, linii procesów chemicznych i petrochemicznych, rurociągów oraz separatorów ropy i gazu. Stale te mają przewagę nad konwencjonalnymi austenitycznymi stalami nierdzewnymi. Są wysoce odporne na pękanie korozyjne, nie poddają się korozji tzw. wżerowej i szczelinowej. W przybliżeniu są dwa razy mocniejsze niż zwykłe stale austenityczne.

Termin „stal duplex” oznacza gatunek stali, którego struktura składa się w przybliżeniu z równych części austenitu i ferrytu. Obróbka cieplna powoduje zmiany w mikrostrukturze stali. Wpływa na zawartość ferrytu i austenitu w materiale, a tym samym na własności mechaniczne i termofizyczne końcowego produktu. W zależności od zastosowanej obróbki cieplnej można otrzymać materiał o określonych, założonych właściwościach.

Naukowcy z Wydziału Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa WAT pod kierunkiem prof. Piotra Koniorczyka zbadali trzy próbki stali nierdzewnej dupleks poddane różnym rodzajom obróbki cieplnej. Sprawdzili również próbkę wyjściową, niepoddaną takiej obróbce. Zastosowano różne proporcje wagowe ferrytu i austenitu. Próbki obserwowano za pomocą mikroskopu i skaningowego mikroskopu elektronowego. Aby wykryć mikrostrukturę materiału i zmierzyć mikrotwardość badacze posłużyli się twardościomierzem Vickersa. Do badań termofizycznych użyli dyfuzometru laserowego, skaningowego mikrokalorymetru różnicowego i dylatometrii typu push-rod dla określenia zmian dyfuzyjności cieplnej, przewodności cieplnej, rozszerzalności cieplnej i ciepła właściwego.

Wyniki przeprowadzonych badań komercyjnej stali 1.4462 DSS zostały zaprezentowane w artykule „Wpływ mikrostruktury na właściwości termofizyczne stali duplex poddanej obróbce cieplnej”, który ukazał się w czasopiśmie „Materials” (https://www.mdpi.com/1996-1944/14/20/6043). Pokazano w nim wpływ cykli termicznych na zmiany strukturalne oraz właściwości mechaniczne i termofizyczne komercyjnej stali 1.4462 DSS. Autorami artykułu są: prof. dr hab. inż. Piotr Koniorczyk , dr inż. Judyta Sienkiewicz, prof. dr hab. inż. Janusz Zmywaczyk, dr inż. Andrzej Dębski, inż. Mateusz Zieliński i dr inż. Marek Preiskorn.

„Stale DSS znajdują coraz to nowsze zastosowania, np. w przemyśle zbrojeniowym do produkcji luf do broni strzeleckiej. Prowadzone badania mogą wspomóc proces wyboru właściwej metody obróbki cieplnej dla uzyskania pożądanych własności materiału do produkcji wyrobu” – podsumowują naukowcy.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/ zan/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Ekspert: Polski teleskop poleci w przyszłym roku na orbitę Księżyca

  • Na zdj. od lewej: mgr inż. Stefania Wolff (WFTiMS PG i IMP PAN), mgr Angelika Łepek (WFTiMS PG), prof. Jacek Ryl (WFTiMS PG), dr hab. inż. Katarzyna Siuzdak, prof. IMP PAN (IMP PAN), dr inż. Wiktoria Lipińska (IMP PAN, absolwentka PG), dr hab. inż. Andrzej Nowak, prof. PG (WChem PG). Fot. Krzysztof Mystkowski / Politechnika Gdańska

    Naukowcy z Politechniki Gdańskiej zamienili kapustę pekińską w materiał do sensorów

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera