在管線彎曲的考量上，降伏強度通常是比抗拉強度更重要的指標。
以下是原因：
- 降伏強度 (Yield Strength)：指的是材料在開始永久變形前所能承受的最大應力。當應力超過降伏強度，材料就會發生塑性變形，即使移除外力也無法恢復原狀。在管線彎曲的過程中，工程師的目標是精準地將管線彎曲成預定的形狀，同時避免過度變形或破裂。因此，控制應力在降伏強度範圍內是至關重要的。
- 抗拉強度 (Tensile Strength)：指的是材料在斷裂前所能承受的最大應力。抗拉強度代表材料的最終破壞點，通常遠高於降伏強度。雖然它代表材料的最終極限，但在管線彎曲的實際應用中，我們希望在達到這個極限之前就完成彎曲，否則管線會斷裂，導致產品報廢。
簡單來說，在管線彎曲時，我們需要確保管線能被彎成需要的角度，但又不能讓它「回彈」或「變形」得太厲害。如果超過了降伏強度，管線就會產生不可逆的塑性變形，導致彎曲後的形狀不符合預期。而如果達到了抗拉強度，管線就會直接斷裂，這是在任何情況下都必須避免的結果。
所以，在設計和製造彎曲管線時，工程師會主要以材料的降伏強度作為參考，來計算所需施加的彎曲力道和設計模具，以確保彎曲過程可控且成功。
問1: 加熱彎曲管線其溫度控制在哪個層次溫度?
加熱彎曲管線的溫度控制，主要是為了讓材料在不發生永久性損傷的前提下，降低其降伏強度，使其更容易彎曲成形。這個溫度通常會控制在一個特定的範圍內，但沒有一個單一的溫度可以適用所有情況。
以下是影響加熱溫度控制的幾個關鍵因素：
- 材料類型：不同的金屬材料，如碳鋼、不銹鋼、鋁合金等，有其獨特的物理性質。每種材料都有一個特定的再結晶溫度和軟化溫度，加熱彎曲的溫度通常會設定在這個範圍內，以確保材料的塑性足夠高，但又不至於因過熱而破壞其金屬結構。
- 管線尺寸與厚度：管線越厚、直徑越大，需要施加的熱量和溫度就越高，以確保管線內外都能均勻受熱，避免因溫度不均而導致彎曲失敗。
- 彎曲角度和半徑：需要彎曲的角度越大、半徑越小，對材料塑性的要求就越高，因此可能需要更高的溫度來進行加工。
- 加熱方式：不同的加熱方式，例如高頻感應加熱、火焰加熱、電熱帶加熱等，其溫度控制的精準度和加熱效率也不同。
在加熱彎曲的過程中，通常會將溫度控制在以下幾個層次：
- 低溫加熱（約 100°C 至 300°C）：這種加熱方式主要用於某些對溫度敏感的材料或管線，目的是降低其回彈性，使其更容易進行微小角度的彎曲。
- 中溫加熱（約 300°C 至 600°C）：這是許多常用金屬（如碳鋼）進行熱彎曲的常見溫度範圍。在這個溫度下，材料的降伏強度會顯著下降，塑性增加，有利於進行較大角度的彎曲。
- 高溫加熱（高於 600°C）：對於一些難以成形或要求極高塑性的特殊合金，可能需要將溫度提升到更高的範圍。這個溫度區間通常更接近材料的再結晶溫度，可以獲得最大的塑性，但同時也需要更精準的溫度控制，以防止材料過熱軟化或熔化。
總結來說，加熱彎曲的溫度並非單一數值，而是需要根據材料、尺寸、彎曲要求和加熱方式等因素，在一個精確的範圍內進行控制。最理想的溫度是在確保材料塑性足夠高的同時，又能避免任何形式的永久性損傷。
問2: A335.p91建議加熱彎曲的溫度範圍?
ASTM A335 Grade P91 是一種高溫、高壓無縫合金鋼管，廣泛應用於發電廠和石化產業。由於其特殊的合金成分（9% 鉻、1% 鉬），P91 具有優異的蠕變強度和抗氧化性能。因此，其加工過程，包括加熱彎曲，需要非常嚴格的溫度控制。
對於 A335 P91 管線的加熱彎曲，溫度控制主要有兩個關鍵階段：
- 彎曲前的預熱 (Preheating)：為了確保材料在彎曲過程中能夠產生足夠的塑性，同時避免因應力集中導致的破裂，通常會將管線加熱到一個特定的溫度。這個溫度通常在 730°C 至 800°C 之間。這段溫度區間被認為是 P91 材料能獲得良好塑性的「溫和」範圍，使其能被彎曲成形而不會破壞其金屬結構。
- 彎曲後的熱處理 (Post-Weld Heat Treatment, PWHT)：完成彎曲後，由於熱加工會改變材料的微觀結構和機械性能，因此需要進行後續的熱處理，以恢復和穩定材料的原始性能，尤其是其蠕變強度。這個熱處理過程通常包括：
- 正火 (Normalizing)：將管線加熱至 1040°C 至 1080°C，然後在空氣中冷卻，以細化晶粒結構。
- 回火 (Tempering)：接著將管線再次加熱至 730°C 至 800°C，並維持一段時間後再冷卻，以提高材料的韌性和延展性，同時降低脆性。
總結來說，A335 P91 管線的加熱彎曲是一個複雜的過程，它不僅僅是簡單的加熱。為了確保彎曲後的管線能保有其設計的機械性能，彎曲本身的溫度控制與後續的熱處理同樣重要。