Strain Aging

 

Strain Aging

4.2.4 Strain Aging

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4.2.4.1 Description of Damage (नुकसान का विवरण)

Strain aging एक type का damage है जो mostly पुराने vintage carbon steels और C-0.5Mo low alloy steels में देखा जाता है। यह तब होता है जब material में deformation (strain) के साथ-साथ intermediate temperature पर aging होती है।

इससे material में:

• hardness और strength बढ़ जाती है
• ductility और toughness कम हो जाती है

यानी steel ज्यादा brittle हो जाता है।

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4.2.4.2 Affected Materials (प्रभावित सामग्री)

• Mostly older (pre-1980) carbon steels
• Large grain size वाले steels
• C-0.5Mo low alloy steel

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4.2.4.3 Critical Factors (महत्वपूर्ण कारक)

a) Steel की composition और manufacturing process इसकी susceptibility तय करते हैं।

b) Bessemer और open hearth process से बने steels में ज्यादा impurity elements होते हैं, इसलिए ये ज्यादा susceptible होते हैं।

c) Modern Basic Oxygen Furnace (BOF) steels और fully killed aluminum-treated steels generally strain aging से safe होते हैं।

d) Rimmed और capped steels में ज्यादा nitrogen और carbon होने के कारण strain aging होता है।

e) Cold worked materials जब intermediate temperature पर बिना stress relieving के service में जाते हैं तो strain aging होता है।

f) Cracks वाले equipment में यह बहुत dangerous होता है क्योंकि plastic deformation वाले zones brittle बन जाते हैं।

g) Pressurization sequence और temperature control critical होता है brittle fracture रोकने के लिए।

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4.2.4.4 Affected Units or Equipment

• Thick wall vessels
• Susceptible old materials से बने equipment
• जिनमें stress relieving नहीं किया गया हो

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4.2.4.5 Appearance or Morphology (दिखावट)

• Strain aging visually दिखाई नहीं देता
• यह metallurgical level पर होता है
• Failure होने के बाद ही इसका पता चलता है
• अक्सर brittle fracture के रूप में failure होता है

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4.2.4.6 Prevention / Mitigation (रोकथाम)

a) Modern steels (low impurity + >0.015% aluminum killed steels) में strain aging problem नहीं होती।

b) पुराने equipment में:

• low temperature पर pressurization avoid करना चाहिए
• metal temperature safe level तक पहुंचने पर ही pressure देना चाहिए
• ASME Section VIII UCS-66 curve “A” follow किया जाता है

c) PWHT (Post Weld Heat Treatment) करने से strain aging effects हटाए जा सकते हैं।

d) अगर PWHT संभव नहीं है:

• buttering technique use की जाती है
• old material पर direct welding minimize किया जाता है

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4.2.4.7 Inspection and Monitoring

• Strain aging को directly inspection से detect नहीं किया जाता
• यह failure के बाद या metallurgical analysis से ही identify होता है
• इसलिए control process (temperature + pressurization) critical है

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4.2.4.8 Related Mechanisms

• जब deformation intermediate temperature पर होता है → Dynamic Strain Aging
• इसका एक form है → Blue Brittleness

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Key Exam Points (Quick Revision)

• Cause: deformation + intermediate temperature exposure
• Effect: strength ↑, toughness ↓ (brittle behavior)
• Risk materials: old carbon steel (pre-1980), C-0.5Mo
• Manufacturing link: Bessemer / open hearth steels more susceptible
• Prevention: temperature-controlled pressurization + PWHT
• Detection: only after failure / metallurgical testing