Ministerstwo Edukacji i Nauki

27.05.2022
PL EN
02.01.2022 aktualizacja 02.01.2022

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/

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

Copyright © Fundacja PAP 2022