هناك احتمالان لتكوين عيوب سطحية في الأنابيب الفولاذية الحلزونية

هناك احتمالان لتكوين عيوب سطحية في الأنابيب الفولاذية الحلزونية: الأول هو أن المادة نفسها ليست مرنة بما يكفي أثناء عملية التشوه، مما يؤدي إلى حدوث تشققات وثنيات خارجية؛ والآخر هو أن أكسدة سطح المادة تسبب عيوبًا سطحية، وتتضخم هذه العيوب السطحية إلى تشققات وثنيات خارجية أثناء عملية التشوه.

1. نتائج وتحليل اختبارات الشد بالمحاكاة الحرارية
لدراسة لدونة المادة عند درجات الحرارة العالية، أُجريت سلسلة من اختبارات الشد لمحاكاة الحرارة. تبين أن نطاق اللدونة العالية لصلب 9Ni يقع بين 900 و1200 درجة مئوية، حيث تصل نسبة التشوه الناتج عن الشد إلى أكثر من 90%. وبمقارنة مقدار التشوه ودرجة حرارته في كل مرحلة من مراحل درفلة الأنبوب، يتضح أن عمليتي التثقيب والدرفلة المائلة تقعان ضمن نطاق اللدونة العالية، وأن مقدار التشوه فيهما أقل بكثير من قدرة المادة على التشوه. على الرغم من أن درجة الحرارة في المرحلة النهائية من عملية التشكيل أقل من 900 درجة مئوية، فقد أظهر التحليل السابق أن العيوب على سطح جسم الأنبوب تتشكل قبل التشكيل. لذا، يمكن اعتبار أن الطيات والشقوق الخارجية الصغيرة في هذه الدرفلة لا تعود إلى ضعف لدونة المادة نفسها.

2. نتائج وتحليل اختبار الأكسدة عند درجات الحرارة العالية
لاحظ مورفولوجيا العينات المؤكسدة لفترات زمنية مختلفة عند درجات حرارة تتراوح بين 1 و100 درجة مئوية. يتضح أنه على الرغم من نعومة سطح العينة المؤكسدة، إلا أنه يظهر تأكسد طفيف عند حدود الحبيبات بين طبقة الأكسيد والسطح المعدني بعد ساعة واحدة. ومع ازدياد مدة التأكسد، يزداد عمق التأكسد عند حدود الحبيبات. في هذه المرحلة، يكون معدل تأكسد حدود الحبيبات أكبر من معدل حركة المعدن في طبقة الأكسيد. وعندما يصل عمق التأكسد عند حدود الحبيبات إلى مستوى معين، ومع ازدياد مدة التأكسد، يزداد سمك طبقة الأكسيد، بينما لا يزداد عمق التأكسد عند حدود الحبيبات. يتضح من ذلك أن سرعة تأكسد حدود الحبيبات ومعدل حركة المعدن في طبقة الأكسيد قد وصلا إلى حالة توازن.