Tube sans soudure à paroi épaisse en acier inoxydable : procédé de traitement thermique et optimisation des performances après déformation à froid

Dans l'industrie moderne, tuyau sans soudure à paroi épaisse en acier inoxydable est devenu un matériau indispensable et important dans de nombreux domaines en raison de sa haute résistance, de sa résistance à la corrosion et de ses bonnes propriétés mécaniques. Cependant, dans la production et le traitement des tubes en acier, bien que le processus de déformation à froid puisse effectivement modifier la forme et la taille du matériau, il accumulera inévitablement une grande quantité de contraintes résiduelles à l'intérieur, ce qui entraînera une résistance accrue à la déformation, ce qui à son tour affecte le traitement ultérieur et les performances globales du tube en acier. Heureusement, le processus de traitement thermique, en tant que moyen efficace, peut résoudre ce problème. Grâce au chauffage et à la conservation de la chaleur, la contrainte résiduelle à l'intérieur du matériau peut être libérée, tout en favorisant le ramollissement du matériau, en réduisant la résistance à la déformation et en améliorant les performances globales du tube en acier.

La déformation à froid consiste à effectuer un traitement de déformation plastique sur le matériau sans chauffage ou à basse température de chauffage. Ce processus est largement utilisé dans la production de tuyaux sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable, car il peut modifier efficacement la forme et la taille du tuyau en acier tout en conservant une résistance et une dureté élevées du matériau. Cependant, pendant le processus de déformation à froid, en raison de l'extrusion et de l'étirement des grains et des joints de grains à l'intérieur du matériau par des forces externes, une grande quantité de déformation plastique se produira, entraînant des changements dans la microstructure des grains tels qu'une distorsion, un écrasement. et la dislocation, accumulant ainsi une grande quantité de contraintes résiduelles à l'intérieur du matériau.

La contrainte résiduelle fait référence à l'état de contrainte qui existe encore lorsque le matériau n'est pas soumis à des forces externes. Ces contraintes peuvent être causées par une déformation inégale, une interaction entre les grains, un glissement des joints de grains et une accumulation de dislocations lors de la déformation à froid. Dans les tuyaux sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable, la présence de contraintes résiduelles entraînera une augmentation de la résistance à la déformation du matériau, c'est-à-dire que la capacité du matériau à résister à la déformation est améliorée lorsqu'il est soumis à des forces externes. Cela augmentera non seulement la difficulté du traitement et du formage ultérieurs, mais pourrait également affecter les propriétés mécaniques et la durée de vie du tube en acier.

Afin d'éliminer les contraintes résiduelles à l'intérieur du tuyau sans soudure à paroi épaisse en acier inoxydable après déformation à froid, de ramollir le matériau et de réduire la résistance à la déformation, le processus de traitement thermique a vu le jour. Le processus de traitement thermique comprend principalement trois étapes : le chauffage, l’isolation et le refroidissement. En contrôlant avec précision les paramètres de ces trois étapes, la microstructure et les propriétés du matériau peuvent être modifiées efficacement.

Dans le processus de traitement thermique, le chauffage constitue la première étape. Grâce au chauffage, les atomes et les molécules à l'intérieur du tuyau sans soudure à paroi épaisse en acier inoxydable gagnent de l'énergie, commencent à vibrer et à diffuser, et les grains et les joints de grains commencent également à se ramollir. À mesure que la température augmente, la contrainte résiduelle à l’intérieur du matériau commence à se libérer progressivement. En effet, à haute température, la mobilité des atomes et des molécules est améliorée et ils peuvent être réorganisés et équilibrés, éliminant ainsi les contraintes internes provoquées par la déformation à froid.

L'isolation est une étape clé du processus de traitement thermique. Après chauffage à une certaine température, il est maintenu pendant un certain temps afin que les atomes et les molécules à l'intérieur du matériau aient suffisamment de temps pour se diffuser et se réorganiser, libérant ainsi plus complètement la contrainte résiduelle. La durée de l'isolation dépend de facteurs tels que le type, l'épaisseur et la température de chauffage du matériau. Un temps d'isolation trop court peut ne pas permettre de libérer complètement la contrainte résiduelle, tandis qu'un temps d'isolation trop long peut provoquer un ramollissement excessif du matériau, affectant le traitement et les performances ultérieurs.

Le refroidissement est également une étape importante dans le processus de traitement thermique. Différentes vitesses et méthodes de refroidissement auront un impact significatif sur la microstructure et les propriétés du matériau. D'une manière générale, pour les tubes sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable, la vitesse de refroidissement ne doit pas être trop rapide pour éviter des contraintes internes excessives et une inhomogénéité structurelle. Une vitesse de refroidissement appropriée peut favoriser le ramollissement des matériaux, réduire la résistance à la déformation et maintenir une résistance et une ténacité élevées.

Grâce au chauffage, à l'isolation et au refroidissement pendant le traitement thermique, la contrainte résiduelle à l'intérieur du tuyau sans soudure à paroi épaisse en acier inoxydable est libérée, le matériau est ramolli et la résistance à la déformation est réduite. Ce changement est non seulement propice au traitement et au formage ultérieurs, tels que la découpe, le pliage, le soudage, etc., mais peut également améliorer les performances globales du tube en acier, telles que la résistance, la ténacité, la résistance à la corrosion, etc.

Après traitement thermique, la microstructure interne du tuyau sans soudure à paroi épaisse en acier inoxydable est optimisée, la contrainte résiduelle est libérée, le matériau est ramolli, la résistance à la déformation est réduite et les performances globales sont considérablement améliorées. Ces changements permettent aux tuyaux sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable d'avoir des perspectives d'application plus larges dans de nombreux domaines.

Dans le domaine de la pétrochimie, les tuyaux sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable doivent résister à des pressions élevées, à des températures élevées et à des milieux corrosifs. Après traitement thermique, le tuyau en acier a une résistance et une ténacité plus élevées, peut mieux résister aux dommages causés au matériau par ces environnements difficiles et assurer la sécurité et la stabilité de la transmission des fluides.

Dans le domaine de la transformation des aliments, les tuyaux sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable doivent répondre aux exigences de non-toxicité, de difficulté à rouiller et de facilité de nettoyage. Le tube en acier traité thermiquement présente non seulement une excellente résistance à la corrosion, mais présente également de bonnes performances de mise en forme et de traitement, qui peuvent répondre aux exigences complexes de forme et de taille des équipements de transformation des aliments.

Dans le domaine des dispositifs médicaux, les tubes sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable doivent avoir d'excellentes propriétés mécaniques et antibactériennes. Le tube en acier traité thermiquement présente non seulement une résistance et une ténacité élevées, mais peut également améliorer davantage ses propriétés antibactériennes et sa biocompatibilité grâce à une technologie de traitement de surface et de modification pour répondre aux exigences particulières des dispositifs médicaux.

Dans le domaine de la décoration architecturale, les tuyaux sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable sont privilégiés pour leurs caractéristiques esthétiques et durables. Le tube en acier traité thermiquement a non seulement de meilleures performances de mise en forme et de traitement, mais peut également améliorer son effet décoratif et sa valeur ornementale grâce à des processus de traitement de surface tels que le polissage et la coloration.

Le tuyau sans soudure à paroi épaisse en acier inoxydable déformé à froid peut libérer efficacement les contraintes résiduelles internes, ramollir le matériau, réduire la résistance à la déformation et améliorer les performances globales grâce au processus de traitement thermique. Ce changement est non seulement propice au traitement et au formage ultérieurs, mais offre également une solide garantie pour une large application des tubes sans soudure à parois épaisses en acier inoxydable dans de multiples domaines.