Vliv různých chladicích parametrů na tvrdost materiálů trubek

Effect of Various Spray Cooling Configurations on Hardness Profile of Tubes

conference paper

en

Heat treatment is one of methods to improve material properties. Heat treated tubes are used in petrochemical industry when high strength, low cost and low weight are needed. Spray cooling could be used for heat treatment because very high cooling intensity is required. This paper deals with influence of spray cooling parameters on the material hardness. Special device was developed by Heat transfer and fluid flow laboratory for quenching of small samples. Four different materials were tested. The main object of these tests was to find the influence of cooling distance, material and two-side cooling on material hardness. Device Innovatest Nexus 4303 (Vickers) was used to measure hardness in various depths from the cooled surface. Results showed that the hardness was improved for all of four materials. The influence of the spray cooling distance was not so significant. Hardness of material also depends on the cooling intensity in the inner side of the tube. If the cooling intensity in the inner side of the tube is much lower than external, it has negligible effect on the final hardness. If the inner and external cooling intensity is the same it causes increase of the hardness.

Tepelné zpracování je jednou z účinných metod, která slouží k zlepšování materiálových vlastností ocelí. Tepelně zpracované trubky se používají v petrochemickém průmyslu, kde je vyžadována veliká pevnost a nižší váha. Pro tepelné zpracování v tomto odvětví musí být použito vodní sprchové chlazení, protože je požadována veliká chladicí intenzita. Tento článek se zabývá studiem vlivu parametrů na tvrdost materiálu. V laboratoři přenosu tepla a proudění bylo vyvinuto speciální zařízení pro zakalování vzorků. Čtyři různé materiály byly testovány. Cílem těchto testů bylo objasnit vliv chladicí vzdálenosti, materiálu a jedno/oboustranného chlazení na tvrdost materiálu v různých vzdálenostech od povrchu. Tvrdoměr Innovatest Nexus 4303 (Vickers) byl použit pro zkoušky tvrdosti. Výsledky ukázaly, ževšechny čtyři materiály jsou prokalitelné. Vliv vzdálenosti nebyl příliš významný. Tvrdost materiálu je naopak závislá na chlazení z vnitřní strany trubek. Pokud je chlazení zevnitř a z venku stejně intenzivní, pak dojde k nárůstu tvrdosti materiálu. Pokud je ovšem vnitřní chlazení výrazně slabší než z vnějšku, výsledná tvrdost se příliš nezmění.

Heat treatment is one of methods to improve material properties. Heat treated tubes are used in petrochemical industry when high strength, low cost and low weight are needed. Spray cooling could be used for heat treatment because very high cooling intensity is required. This paper deals with influence of spray cooling parameters on the material hardness. Special device was developed by Heat transfer and fluid flow laboratory for quenching of small samples. Four different materials were tested. The main object of these tests was to find the influence of cooling distance, material and two-side cooling on material hardness. Device Innovatest Nexus 4303 (Vickers) was used to measure hardness in various depths from the cooled surface. Results showed that the hardness was improved for all of four materials. The influence of the spray cooling distance was not so significant. Hardness of material also depends on the cooling intensity in the inner side of the tube. If the cooling intensity in the inner side of the tube is much lower than external, it has negligible effect on the final hardness. If the inner and external cooling intensity is the same it causes increase of the hardness.

Tvrdost, Vickers, kalení, tepelné zpracování, chlazení sprej, trubka

Hardness, Vickers, quenching, heat treatment, spray cooling, tube

2015

11.05.2015

Tanger Ltd Ostrava

Ostrava

978-80-87294-58-1

METAL 2015 24th International Conference on Metallurgy and Materials

1

1–6

6