Pengetahuan

Cacat Perlakuan Panas pada Pipa Baja dan Pencegahannya

Terlepas dari proses perlakuan panas yang digunakan, baik normalisasi, annealing, tempering, quenching, atau lainnya, pipa baja mengalami proses dasar pemanasan, perendaman, dan pendinginan selama perlakuan panas, yang semuanya dapat menyebabkan cacat pada pipa. Cacat perlakuan panas pipa baja terutama meliputi mikrostruktur dan sifat yang tidak memuaskan, dimensi yang terlalu besar, retakan permukaan, goresan, oksidasi parah, dekarburisasi, panas berlebih atau pembakaran berlebih, serta oksidasi permukaan selama perlakuan panas gas pelindung.

Struktur mikro dan sifat pipa baja yang tidak memuaskan: Selama perlakuan panas, suhu pemanasan yang tidak tepat, waktu perendaman yang tidak wajar, atau laju pendinginan yang terlalu cepat atau lambat dapat menyebabkan sifat pipa baja tidak memenuhi persyaratan. Untuk mengatasi hal ini, pertama-tama, saat merumuskan proses pemanasan, penting untuk mempertimbangkan secara menyeluruh pengaruh unsur paduan dalam baja, suhu pemanasan, dan struktur mikro serta dimensi asli pada transformasi austenitik baja. Kedua, tetapkan suhu pemanasan untuk perlakuan panas pipa baja berdasarkan diagram kesetimbangan besi-karbon. Ketiga, jelaskan metode perlakuan panas, suhu pemanasan, suhu tempering, dan laju pendinginan. Setelah merumuskan rencana proses, rencana tersebut harus diverifikasi melalui produksi batch kecil sebelum produksi massal dimulai.

Dimensi tabung baja yang tidak memuaskan: Setelah perlakuan panas, dimensi tabung baja dapat mengalami perubahan signifikan dalam beberapa kasus, termasuk perubahan diameter luar, ovalitas, dan pembengkokan. Perubahan diameter luar sering terjadi selama pendinginan, karena mikrostruktur primer berubah menjadi martensit dan bainit, yang mengakibatkan perubahan volumetrik yang meningkatkan diameter luar. Untuk mengurangi perubahan ini, proses pengukuran sering ditambahkan setelah langkah tempering. Perubahan ovalitas biasanya terjadi di ujung tabung baja, terutama karena pemanasan suhu tinggi yang berkepanjangan pada tabung berdinding tipis berdiameter besar. Untuk mencegah perubahan ovalitas, sangat penting untuk memastikan sistem pemanas yang wajar. Bahkan dengan sistem pemanas yang wajar, jika rasio D/S terlalu besar, hal itu dapat menyebabkan tabung "runtuh", yang mengakibatkan ujung yang "tidak bulat". Dalam kasus seperti itu, memastikan bahwa tabung baja berputar saat dipanaskan dapat mencegah masalah ini.

Banyak faktor yang memengaruhi pembengkokan, terutama pemanasan dan pendinginan yang tidak merata, khususnya laju pendinginan yang tidak konsisten di sepanjang bagian memanjang atau melintang selama pendinginan. Umumnya, tabung baja yang dibengkokkan dapat diluruskan menggunakan mesin pelurus.

Retakan permukaan pada tabung baja: Tekanan termal yang berlebihan selama perlakuan panas dapat menyebabkan retakan permukaan pada tabung baja, terutama karena laju pemanasan atau pendinginan yang terlalu cepat. Selama pemanasan tabung baja berdinding tebal, jika suhu tungku terlalu tinggi, pemanasan cepat tabung saat memasuki tungku dapat menciptakan perbedaan suhu yang signifikan antara permukaan dan logam internal, yang menghasilkan tekanan termal. Ketika tekanan ini mencapai kekuatan tarik maksimum material, retakan permukaan akan muncul.

Karena sifat pendinginan, kemungkinan retak permukaan relatif tinggi selama pendinginan metalografi pada tabung baja. Kehadiran inklusi non-logam, segregasi komposisi, dan segregasi mikrostruktur dalam tabung baja dapat meningkatkan kemungkinan retak pendinginan. Untuk mengurangi retak perlakuan panas pada tabung baja, di satu sisi, perlu untuk merumuskan sistem pemanasan dan pendinginan yang khusus untuk jenis baja, memilih media pendinginan yang sesuai. Di sisi lain, tabung baja yang dipadamkan atau dianil harus segera diperlakukan untuk menghilangkan tekanan internal.

Goresan dan memar pada permukaan pipa baja: Cacat ini terutama muncul selama pemanasan di tungku atau setelah pemanasan, di dalam peralatan pendinginan, atau selama pengangkutan konveyor rol, akibat benturan atau abrasi antara pipa baja dan alat atau benda kerja yang bersentuhan. Untuk mencegah cacat ini, sekaligus memastikan pengoperasian normal peralatan pemanas, minimalkan kecepatan geser relatif antara pipa baja, benda kerja, alat, dan rol, sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya benturan.

Singkatnya, baik itu pemanasan billet sebelum perforasi untuk pipa baja mulus yang digulung panas, pemanasan ulang pipa kasar sebelum pengukuran (pengurangan) setelah penggulungan, atau pemanasan antara pipa baja yang digulung dingin (ditarik), desain dan kontrol parameter proses pemanasan yang tidak tepat dapat menyebabkan cacat kualitas seperti pemanasan yang tidak merata, oksidasi, dekarburisasi, retakan akibat pemanasan, panas berlebih, atau pembakaran berlebih pada billet (pipa baja), yang pada akhirnya memengaruhi kualitas pipa baja. Oleh karena itu, sangat penting untuk memperkuat kontrol kualitas dalam semua aspek pemanasan billet (pipa baja).