There are no limitations for maximum PWHT temperature of carbon steel in ASME VIII-D1. As you recognized, the temperature should be less than the A1 transformation temperature of carbon steel with some safety margin (about 10~15C). The transformation temperature of pure carbon steel is about 727 to 738C. So the maximum temperature may be about 712C. However the higher temperature may cause the metal to degrade the strength. Therefore the preferable maximum PWHT temperature may be 680~690C unless specified any other specific purpose.
In addition, the temperature range for each PWHT should be narrow to prevent the 2nd residual stresses. The tolerance of stress relief temperature should be +/- 15C at the certain temperature between (593 + 15) and (680-15). ex, 625 +/- 15C.
Meanwhile the higher stress relief temperature for carbon steel is recommended (minimum 635C) in the environmental cracking service (i.e., sour, amine, caustic, and carbonate). ex, 650 +/- 15C.
Code에는 아시는 바와 같이 다들 Minimum이라고 만 적혀 있습니다
즉, 상한선이 구체적이지 않다는 것이지요
그런데 어떠한 경우에 지금과 같은 질문이 유효할 것인가?
1. 열처리 절차서를 제시했는 데, 온도의 상한선이 무엇이냐고 누군가가 질문을 했을 경우
==> 이 경우에는 그냥 제시된 온도에서 관리 범위 즉, +- 25도 이내에서 한다고 하면 그만이겠지요
2. 열처리 온도를 벗어날 경우에 어떤 문제가 생기는가에 대한 질문이 제시되었을 경우
==> 굳이 비싼 돈 들여가면서 온도를 올릴 이유는 없겠지만, 간혹 사람이 혹은 기계가 우리를 당혹스럽게 하는 경우가 있지요
온도가 올라가서 아예 Normalizing 열처리 온도까지 가게 된다면 그건 그대로 Normalizing이 되겠지요.
SR 혹은 PWHT를 하라고 했는 데, Normalizing을 하면 어떻게 될 것인가?
그렇게 한다고 해서 응력제거가 안되는 것일까? ==> 전혀 그렇지 않고 응력제거는 아주 잘 되겠지요, 더불어 조직도 표준화 되니 더더욱 긍정적이지요
그럼 다른 부작용은 없을 까?
==> 당연히 있을 수 있습니다. 비싼 돈과 시간을 낭비한 것 뿐만 아니라 변태점을 넘나드는 열처리로 인해 구조물의 변형이 생길 수 있습니다.
3. 위에서 언급한 것 처럼 나도 모르는 사이에 온도가 올라가 버렸을 경우의 사후 대책은?
==> 위에 설명한 내용을 기준으로 기기의 안정성에 문제가 없다고 설명해 주고, 그래도 말이 안되면 하는 수 없이 표면 경도 혹은 가능하다면 시편을 떠서 기계적 특성 평가해 주고, 조직 사진찍어서 이상한게 없다고 증명해 주어야 하겠지요.
만약 그렇게 까지 해야할 정도로 갑갑한 상대를 만나면 골치아프고 돈좀 깨져야 하겠지요
In addition, the temperature range for each PWHT should be narrow to prevent the 2nd residual stresses. The tolerance of stress relief temperature should be +/- 15C at the certain temperature between (593 + 15) and (680-15). ex, 625 +/- 15C.
Meanwhile the higher stress relief temperature for carbon steel is recommended (minimum 635C) in the environmental cracking service (i.e., sour, amine, caustic, and carbonate). ex, 650 +/- 15C.