Selama pembengkokan dingin, pengecapan, pengelasan dan pemesinan, tabung pemanas baja tahan karat 316 pasti mempertahankan tegangan tarik sisa di dalam material. Ketika komponen tersebut direndam dalam klorida-yang mengandung-media industri bersuhu tinggi, tegangan tarik sisa bekerja sama dengan ion korosif untuk memicu retak korosi tegangan (SCC). Mode kegagalan ini menampilkan inisiasi tersembunyi, perambatan retakan cepat, dan tidak ada peringatan deformasi plastis yang jelas. Retakan mikro-berasal dari cacat lubang permukaan, meluas sepanjang batas butir atau secara transgranular, dan pada akhirnya menyebabkan pecahnya tabung secara tiba-tiba dan kebocoran sedang. Banyak produsen hanya memperhatikan presisi dimensi dan kualitas tampilan setelah pembentukan, mengabaikan deteksi dan eliminasi tegangan sisa. Di lingkungan-yang mengandung garam{10}}bersuhu tinggi, area konsentrasi tegangan dengan cepat berkembang menjadi titik kegagalan SCC, sehingga sering menyebabkan kecelakaan keselamatan dan kerugian penghentian produksi. Oleh karena itu, pengendalian tegangan sisa yang efektif sangat penting untuk mencegah retak korosi akibat tegangan dan menjamin keamanan struktur tabung pemanas dalam jangka panjang.
Mekanisme retak korosi tegangan yang diinduksi klorida-terletak pada efek sinergis dari tegangan tarik dan korosi elektrokimia. Ion klorida merusak integritas lapisan pasif kaya kromium-dan membentuk lubang disolusi anodik lokal. Tegangan tarik sisa terkonsentrasi di ujung lubang, terus-menerus membuka celah retakan kecil dan menghambat perbaikan diri-film pasif. Logam segar di dalam retakan terus larut secara anodik, mendorong retakan meluas secara bertahap. Tabung pemanas yang diproses-dingin memiliki tegangan tarik sisa yang lebih tinggi, yang secara signifikan mengurangi konsentrasi klorida kritis dan ambang batas suhu untuk SCC. Zona yang terkena dampak panas las juga merupakan wilayah yang berisiko tinggi, dengan siklus termal yang tidak merata menyebabkan akumulasi tekanan parah dan sensitisasi material, sehingga semakin mempercepat timbulnya keretakan.
Penelitian ini mengajukan empat langkah teknis sistematis untuk menahan SCC: anil pelepas tegangan sisa, optimalisasi parameter pembentukan dingin, penguatan tegangan tekan permukaan, dan isolasi risiko korosi lokal.
Pertama,-anil pelepas tegangan suhu rendah diterapkan untuk tabung pemanas-yang dibengkokkan, dilas, dan berdinding tipis-dingin. Benda kerja dipanaskan hingga 250–350 derajat dan ditahan selama 60–120 menit sebelum tungku didinginkan secara perlahan. Proses ini dapat melepaskan sebagian besar tegangan tarik sisa pemesinan dan pengelasan tanpa mengubah sifat mekanik dan ketahanan korosi baja tahan karat 316. Untuk komponen dengan deformasi bentuk yang kompleks, perlakuan anil larutan pada 1050 derajat dapat menghilangkan tegangan dan sensitisasi pengelasan secara menyeluruh, sehingga cocok untuk kondisi kerja klorida bersuhu tinggi yang keras.
Kedua, proses pembentukan dingin dioptimalkan untuk mengurangi tingkat tekanan awal. Jari-jari lentur minimum tidak boleh kurang dari tiga kali diameter luar pipa untuk menghindari regangan tarik yang berlebihan pada permukaan busur luar. Pembengkokan bertahap multi-lintasan menggantikan pembentukan tajam satu-kali untuk membubarkan distribusi regangan dan mencegah konsentrasi tegangan lokal. Pengelasan mengadopsi pengelasan tersegmentasi masukan panas rendah dengan pendinginan cepat paksa, yang mempersempit zona yang terkena dampak-panas bertekanan tinggi-dan menghindari superposisi tekanan termal dan membentuk tegangan sisa.
Ketiga, perlakuan peening shot permukaan diterapkan untuk mengubah tegangan tarik permukaan menjadi tegangan tekan yang seragam. Tembakan baja kecil-berkecepatan tinggi membombardir dinding luar tabung, membentuk lapisan deformasi plastik padat. Tegangan tekan permukaan dapat secara efektif menahan pembukaan dan penyebaran ujung retakan mikro, sehingga secara mendasar memotong kondisi tarik yang diperlukan untuk SCC. Teknologi ini sangat cocok untuk bagian tekukan, lapisan las, dan posisi konsentrasi tegangan berisiko tinggi lainnya.
Keempat, pengendalian parameter lingkungan mengurangi kekuatan pendorong SCC. Turunkan suhu pengoperasian media secara tepat dan hindari-penggunaan jangka panjang di atas 60 derajat di lingkungan-klorida tinggi. Perawatan pemurnian rutin mengurangi konsentrasi ion klorida dalam cairan yang bersirkulasi, mencegah pengayaan ion lokal di bawah endapan sedimen. Peningkatan pasivasi permukaan mengentalkan lapisan pelindung untuk menunda inisiasi pitting pada area konsentrasi tegangan.
Pengujian simulasi SCC yang dipercepat menunjukkan bahwa tabung pemanas setelah penghilangan tegangan dan perlakuan shot peening tidak mengalami perambatan retakan setelah ribuan jam pengujian perendaman klorida suhu tinggi. Sebaliknya, sampel yang dibentuk dingin-tidak diolah menghasilkan retakan tegangan tembus dalam periode pengujian yang singkat. Data aplikasi industri memverifikasi bahwa tindakan pengendalian stres standar mengurangi tingkat kegagalan SCC pada tabung pemanas lebih dari 77%. Kesimpulannya, menghilangkan tegangan tarik sisa, mengoptimalkan proses pembentukan dan pengelasan, memberikan tegangan tekan permukaan, dan meningkatkan kondisi media servis dapat secara efektif mencegah retak korosi akibat tegangan klorida-. Langkah-langkah kontrol-proses keseluruhan ini memblokir jalur kegagalan sinergis berupa stres dan korosi, sehingga sangat meningkatkan masa pakai keselamatan tabung pemanas baja tahan karat 316 di lingkungan industri yang keras.
