Topné trubky z nerezové oceli 316 se často ohýbají za studena, aby se přizpůsobily různým uspořádáním instalace v průmyslových topných zařízeních. V procesu ohýbání způsobí nepřiměřené parametry procesu drobné mikro-trhliny na vnitřním a vnějším obloukovém povrchu stěny trubky. Tyto mikro-defekty je obtížné odhalit konvenční vizuální kontrolou, přesto slouží jako preferenční místa pro důlkovou a štěrbinovou korozi v kyselém, kyselém a vlhkém korozívním prostředí bohatém na chloridy. Jakmile korozívní média proniknou do mikro-trhlin, pasivní film uvnitř trhlin se nemůže dokončit samočinně{8}}opravy, což vede k lokalizované elektrochemické korozi, která se postupně rozšiřuje do pronikavých netěsností. Mnoho výrobců se zaměřuje pouze na rozměrovou přesnost po ohnutí, přičemž ignoruje kontrolu povrchových mikro-defektů, což má za následek prudký pokles antikorozní životnosti ohýbaných topných trubek. Proto je nezbytná systematická optimalizace procesu ohýbání, aby se odstranily vady mikro-trhlin a zachovala se původní korozní odolnost topných trubek z nerezové oceli 316.
Mikro-trhliny vznikající během ohýbání pocházejí hlavně ze tří nevhodných nastavení procesu: nadměrné deformace ohybem, nehladké kontaktní plochy formy a nepřiměřená síla přidržování polotovaru. Když je poloměr ohybu příliš malý, vnější oblouk trubky z nerezové oceli snáší nadměrné tahové napětí, které překračuje plastický limit materiálu a způsobuje transgranulární mikro-trhliny. Mezitím hrubé formy se škrábanci nebo otřepy ze svařování během tvarování zmáčknou a poškrábou povrch trubky a do vnější stěny zabudují drobné lineární mikro-trhliny. Nedostatečná přídržná síla polotovaru navíc způsobuje místní prokluzování polotovaru trubky během ohýbání, což má za následek nerovnoměrné rozložení napětí a koncentrované napětí v dílčích polohách, což dále urychluje vytváření skrytých mikro-trhlin. Tyto mikroskopické defekty jsou po vytvarování zcela pokryty nativním pasivním filmem, ale jakmile jsou vystaveny korozním pracovním podmínkám, rychle se vyvinou v korozní kanály.
Tato studie navrhuje vícerozměrné schéma optimalizace pro proces tváření ohýbáním od nastavení parametrů ohýbání, povrchové úpravy forem a pomocné technologie tváření. Nejprve je standardizován minimální bezpečný poloměr ohybu. U konvenčních bezešvých topných trubek z nerezové oceli 316 by poloměr ohybu neměl být menší než trojnásobek vnějšího průměru trubky, což účinně rozptýlí tahové napětí na vnějším povrchu oblouku a zabrání tahovým mikro-trhlinám způsobeným nadměrnou deformací. Za druhé, všechny ohýbací formy jsou leštěny a pasivovány, aby se odstranily povrchové otřepy a škrábance, a mazivo odolné proti vysokým teplotám je rovnoměrně naneseno na kontaktní povrch mezi formou a tělem trubky, aby se snížilo poškození třením během tváření. Za třetí, konstantní přídržná síla polotovaru je přijata pro zajištění rovnoměrného přenosu napětí v ohybové části a zabránění místní koncentraci napětí a deformaci prokluzu.
Aby se dále eliminovaly zbytkové mikro-defekty povrchu po ohýbání, byly přidány postupy povrchové úpravy po-ohýbání a aktivační pasivace. Mikroleštění odstraňuje drobné škrábance a latentní mikro-trhliny v oblasti ohybu, následuje aktivace mořením a re{4}}pasivační úprava, aby se na ohýbaném povrchu znovu vytvořil souvislý a hustý pasivní film- bohatý na chrom. Tento proces utěsňuje mikro-defekty, které nelze zcela odstranit mechanickým tvářením, a obnovuje kompletní antikorozní bariéru povrchu trubky.
Výsledky zrychleného testu v solné mlze ukazují, že topné trubky zpracované optimalizovaným procesem ohýbání nemají po 1100 hodinách cyklického korozního testování žádné korozní důlky na ohybové ploše. Naproti tomu výrobky ohýbané s malým poloměrem a neleštěné formy trpí zjevnou místní důlkovou korozí v polohách ohybu již po 550 hodinách. Údaje z provozních aplikací naznačují, že optimalizace procesu snižuje míru selhání koroze ohnutých topných trubek o 72 %. Stručně řečeno, standardizovaná kontrola parametrů ohýbání, vysoce{6}}přesné zpracování forem a pasivace po{7}}ohýbání mohou účinně zabránit mikro-prasklinám na topných trubkách z nerezové oceli 316, eliminovat skrytá místa iniciace koroze a zaručit-dlouhodobě stabilní antikorozní-výkon ohnutých topných zařízení v různých drsných průmyslových prostředích.
