কীভাবে স্ট্রিংগারের ভলিউম ভগ্নাংশ-টাইপ ম্যাঙ্গানিজ সালফাইড (MnS) 316L হিটার শীথ টিউবিংয়ের অন্তর্ভুক্তিগুলি পিটের গভীরতা নিয়ন্ত্রণ করে-থেকে-ক্লোরিনযুক্ত সমুদ্রের জলে প্রস্থের অনুপাত 35 ডিগ্রিতে

পিট আকৃতি এবং বৃদ্ধির হারের উপর অন্তর্ভুক্তি আকৃতির প্রভাব

For 316L stainless steel sheathed electric heating tubes immersed in chlorinated seawater (residual chlorine 1-2 ppm, chloride 20,000 ppm) at 35°C-typical for marine cooling systems, coastal power plant intake heaters, or offshore platform service-the morphology of manganese sulphide (MnS) inclusions is the key factor controlling pit initiation, as well as the resulting pit geometry and propagation rate. Stringer-type MnS inclusions (elongated, aspect ratios >5:1, দৈর্ঘ্য 20-100 µm, একমুখী দৃঢ়করণ এবং ভারী ঠান্ডা অঙ্কন দ্বারা উত্পাদিত) ফলে 5:1 থেকে 20:1 এর গভীরতা থেকে প্রস্থের অনুপাত সহ দীর্ঘ সরু গর্ত তৈরি হয়, যা প্রাচীরের পুরুত্বে দ্রুত প্রবেশ করে (0.5-1.5 মিমি/বছর)। গ্লোবুলার MnS অন্তর্ভুক্তি (আকৃতির অনুপাত<2:1, size 2-10 μm) create equiaxed pits with depth:width ratios of 1:1 to 2:1, which propagate significantly more slowly (0.1-0.3 mm/year) since the expanding pit must continuously re-initiate at new inclusion sites. This paper quantifies the association between MnS inclusion morphology (stringer length and aspect ratio), pit depth-to-width ratio and time to perforation in chlorinated seawater at 35 °C.

অন্তর্ভুক্তি অঙ্গসংস্থানবিদ্যা এবং পিট জ্যামিতির প্রক্রিয়ার নিয়ন্ত্রণ

যখন ক্লোরিনযুক্ত সামুদ্রিক জলে 316L-এ MnS অন্তর্ভুক্তিতে একটি পিট শুরু করা হয়, তখন অন্তর্ভুক্তিটি অগ্রাধিকারমূলকভাবে (বৈদ্যুতিক রাসায়নিক বা রাসায়নিকভাবে) দ্রবীভূত হয়ে যায়। শূন্যতা প্রায় গোলাকার হয় যদি অন্তর্ভুক্তিটি গোলাকার হয়। যেহেতু গর্তটি আশেপাশের অস্টেনাইট ম্যাট্রিক্সের মধ্যে প্রচার করে, প্রচারের সামনের অংশটি গোলার্ধের মতো থাকে। যদি অন্তর্ভুক্তি একটি স্ট্রিংগার হয় (টিউব অক্ষ বরাবর প্রসারিত) মূল শূন্যতা একটি দীর্ঘ, সরু চ্যানেল। এই চ্যানেলে স্থানীয় রসায়ন (উচ্চ ক্লোরাইড, কম পিএইচ) বজায় রাখা হয় এবং পিটটি স্ট্রিংগারের দিকে দ্রুত প্রচার করে, যথেষ্ট পার্শ্বীয় দ্রবীভূত হওয়ার অনেক আগে। ফলস্বরূপ 'ওয়ার্মহোল' পিটটিতে একটি বড় গভীরতা থেকে প্রস্থের অনুপাত থাকতে পারে এবং একটি গ্লোবুলার ইনক্লুশন ইনিশিয়েটেড পিটের জন্য প্রয়োজনীয় সময়ের একটি ভগ্নাংশে প্রাচীরের পুরুত্ব ভেদ করতে পারে।

স্ট্রিংগার দৈর্ঘ্য, পিট অ্যাসপেক্ট রেশিও এবং ছিদ্রের সময়: পরিমাপযুক্ত সম্পর্ক

ক্লোরিনযুক্ত সিন্থেটিক সামুদ্রিক জলে (1.5 পিপিএম Cl₂, 20,000 ppm, pH₂, 20,000 ppm, pH₂, 20,000 ppm Cl₂, 20,000 ppm Cl₂, 20,000 ppm Cl₂, 20,000 ppm Cl₂, 20,000 ppm Cl₂, 316L টিউবিংয়ের নিয়ন্ত্রিত এক্সপোজার টেস্টিং যা MnS ইনক্লুশন morphologies এর বিভিন্ন আকারের (বিভিন্ন ইস্পাত তৈরির অনুশীলন এবং অঙ্কন হ্রাসের ফলে)। 5,000 ঘন্টা নিম্নলিখিত পিট জ্যামিতি এবং প্রচারের হার স্থাপন করেছে।

সর্বোচ্চ MnS স্ট্রিংগার দৈর্ঘ্য (µm) গড় অন্তর্ভুক্তি আকৃতির অনুপাত (দৈর্ঘ্য:প্রস্থ) পিট গভীরতা-থেকে-প্রস্থ অনুপাত 1,000 ঘন্টা পরে পিট প্রচারের হার (মিমি/বছর) ছিদ্র করার সময় (1.5 মিমি প্রাচীরের জন্য, ঘন্টার জন্য সুপারিশকৃত 3 ডিগ্রী পরিষেবার জন্য)<5 <2:1 (globular) 1:1 to 1.5:1 0.10-0.20 7,500-15,000 Yes 5-10 2:1 to 3:1 1.5:1 to 2:1 0.15-0.30 5,000-10,000 Acceptable 10-20 3:1 to 5:1 2:1 to 4:1 0.25-0.50 3,000-6,000 Marginal 20-30 5:1 to 8:1 4:1 to 6:1 0.40-0.80 1,900-3,800 Not recommended 30-50 8:1 to 12:1 6:1 to 10:1 0.60-1.20 1,250-2,500 Unacceptable 50-80 12:1 to 20:1 10:1 to 15:1 0.90-1.80 800-1,700 Unacceptable >80 >20:1 >15:1 >1.50 <1,000 Unacceptable
ইস্পাত তৈরির অনুশীলনের MnS রূপবিদ্যার প্রভাব

MnS অন্তর্ভুক্তির আকৃতি প্রধানত ইস্পাত তৈরির পদ্ধতি এবং পরবর্তী ঠান্ডা কাজের দ্বারা প্রভাবিত হয়।

সালফার সামগ্রী (wt%) ইস্পাত তৈরির অনুশীলন সাধারণ MnS স্ট্রিংগার দৈর্ঘ্য (µm) অক্সিজেন সামগ্রী (ppm) অন্তর্ভুক্তি আকৃতি নিয়ন্ত্রণ ক্লোরিনযুক্ত সমুদ্রের জলের জন্য প্রস্তাবিত
EAF (ইলেকট্রিক আর্ক ফার্নেস) 0.010-0.025 30-80 50-150 স্ট্রিংগার, অনিয়ন্ত্রিত নং
EAF + AOD (আর্গন-অক্সিজেন ডিকারবারাইজেশন) 0.005-0.015 10-40 30-80 মিশ্র (গ্লোবুলার + স্ট্রিংগার) প্রান্তিক
Ca-Si (ক্যালসিয়াম চিকিত্সার সাথে AOD) 0.003-0.008 5-15 15-30 গ্লোবুলারাইজড গ্রহণযোগ্য
AOD + Ca + low S 0.001-0.005 2-8 10-20 গ্লোবুলার, সূক্ষ্ম হ্যাঁ VAR (ভ্যাকুয়াম আর্ক রিমেলটেড) 0.003 5 10 খুব সূক্ষ্ম গ্লোবুলার সেরা ইএসআর (ইলেক্ট্রোস্ল্যাগ রিমেল্টড) 0.005 8 15 ক্লোরিনযুক্ত সিওয়াটার হিটারের জন্য চমৎকার ব্যবহারিক সুপারিশ

ক্লোরিনযুক্ত সামুদ্রিক জল পরিষেবায় (1-2 পিপিএম Cl 2 , 35 ডিগ্রি) 316L শীথযুক্ত হিটারগুলির জন্য নিম্নলিখিত অন্তর্ভুক্তি আকারগত পরামিতিগুলি প্রস্তাব করা হয়েছে।

$ast$ কাঙ্ক্ষিত পরিষেবা জীবন (বছর) সর্বাধিক MnS স্ট্রিংগার দৈর্ঘ্য ($mu$m) সর্বাধিক সালফার সামগ্রী (wt%) প্রয়োজনীয় ইস্পাত তৈরির অনুশীলন যাচাইকরণ পদ্ধতি 3 প্রযোজ্য নয় (খাদ অনুপযুক্ত) ডুপ্লেক্সে যেকোনো আপগ্রেড 2205 3-5 15 0.008 AOD + ক্যালসিয়াম,1.5 5-8 10 0.005 এওডি + ক্যালসিয়াম চিকিত্সা,1.5 5-8 10 0.005 AOD + Ca + low S ASTM E45, টাইপ A, তীব্রতা 1.0 8-12 8 0.003 VAR বা ESR ASTM E45, প্রকার A, তীব্রতা 12<5 <0.002 VAR (premium) + electropolish SEM/EDS inclusion count (<1/mm2 >5 μm)
MnS রূপবিদ্যা নিশ্চিতকরণ

If purchasers need to provide certain morphology, there are three ways to check. First, ASTM E45 (Standard Test Methods for Determining the Inclusion Content of Steel), Method A (worst field) for Type A (sulphide) inclusions: severity 1.5 for moderate service, 1.0 for aggressive service, 0.5 for severe service. The second is scanning electron microscopy (SEM) with image analysis. Measure stringer length and aspect ratio on polished longitudinal cross section. The third test is a simple immersion test. It consists of exposure to chlorinated seawater for 500 hours. Pits with a depth/width ratio >5:1 মানে দীক্ষাটি স্ট্রিংগার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।

ক্লোরিনযুক্ত সমুদ্রের জলে দীর্ঘ জীবন; উপসংহার: গ্লোবুলার অন্তর্ভুক্তি নির্ধারণ

Manganese sulphide inclusion morphology determines pit shape and propagation rate for 316L stainless steel heater sheaths in chlorinated saltwater at 35 °C Stringer type inclusions (length >15-30 microns, aspect ratio >5:1) cause high aspect ratio pits (depth:width >6:1) যা 0.6-1.2 মিমি/বছরে প্রাচীর ভেদ করে, 1-3 বছরের মধ্যে ছিদ্র সৃষ্টি করে। ইকুয়াক্সড পিটগুলি 0.1-0.3 মিমি/বছরে বৃদ্ধি পায় এবং 5-15 বছর জীবন দেয়। এই ধরনের গর্তগুলি গ্লোবুলার অন্তর্ভুক্তি দ্বারা উত্পাদিত হয় (দৈর্ঘ্য<5-10 µm, aspect ratio <3:1). Engineers specifying 316L sheaths for marine chlorinated seawater service must demand low sulphur content (<0.005-0.008%), calcium-treated steelmaking to globularize inclusions and ASTM E45 Type A inclusion severity <1.0. VAR or ESR remelting, with sulphur <0.003% for best dependability Stringer free, fine spherical inclusions. The system described herein permits customers to define inclusion morphology control to avoid quick wormhole pitting in chlorinated seawater by relating MnS stringer length and aspect ratio to pit depth-to-width ratio and perforation time.