Propiedades a alta temperatura Acero inoxidable

Los aceros inoxidables son muy resistentes a la corrosión y al desgaste. oxidación a temperaturas elevadas. El acero inoxidable se utiliza a temperaturas de hasta 1700° F para 304 y 316 y hasta 2000 F para el grado inoxidable de alta temperatura. 309(S) y hasta 2100° F para 310(S). El acero inoxidable se utiliza mucho en intercambiador de calorsupercalentadores, caldera, calentadores de agua de alimentación, válvulas y tuberías principales de vapor, así como aplicaciones aeronáuticas y aeroespaciales.

La figura 1 ofrece un concepto general de las ventajas de resistencia en caliente del acero inoxidable en comparación con el acero no aleado con bajo contenido en carbono. La Tabla 1 muestra las resistencia a la tracción y límite elástico frente a la temperatura. La tabla 2 muestra las temperaturas generalmente aceptadas tanto para servicio intermitente como continuo.

Con el tiempo y la temperatura, cabe esperar cambios en la estructura metalúrgica de cualquier metal. En el acero inoxidable, los cambios pueden ser ablandamiento, carburo precipitacioneso fragilización. El reblandecimiento o pérdida de resistencia se produce en los aceros inoxidables de la serie 300 (304, 316, etc.) a unos 1000° F y a unos 900° F en los endurecibles de la serie 400 (410<, 420, 440) y 800° F para la serie no endurecible 400 (409, 430) (véase el cuadro 1).

Precipitación de carburo puede ocurrir en la serie 300 en el rango de temperaturas de 800 - 1600° F. Puede ser disuadido eligiendo un grado diseñado para prevenir la precipitación de carburo, es decir, 347 (Cb añadido) o 321 (Titanio añadido). Si se produce precipitación de carburo, puede eliminarse calentando por encima de 1900° y enfriando rápidamente.

Las series 400 endurecibles con cromo superior a 12%, así como las series 400 no endurecibles y los acero inoxidable dúplex están sujetos a la fragilización cuando se exponen a temperaturas de 700 - 950 ° F durante un período prolongado de tiempo. A veces se denomina fragilización a 885 °F porque es la temperatura a la que la fragilización es más rápida. La fragilización a 885°F tiene como resultado una baja ductilidad y un aumento del dureza y resistencia a la tracción a temperatura ambiente, pero conserva su deseable propiedades mecánicas a temperaturas de funcionamiento.

Cuadro 1 A corto plazo Resistencia a la tracción vs Temperatura (en estado recocido excepto 410)

* tratado térmicamente por temple en aceite a partir de 1800° F y revenido a 1200° F

Cuadro 2 Servicio generalmente aceptado Temperaturas

Puede parecer ilógico que la temperatura de servicio "continua" sea superior a la temperatura de servicio "intermitente" para las calidades de la serie 300. La respuesta es que el servicio intermitente implica un "ciclo térmico" que puede provocar que la cascarilla de alta temperatura formada se agriete y se desprenda. La respuesta es que el servicio intermitente implica "ciclos térmicos", que pueden hacer que la cascarilla formada a alta temperatura se agriete y se desprenda. Esto ocurre debido a la diferencia en el coeficiente de dilatación entre el acero inoxidable y la cascarilla. Como resultado de esta descamación y agrietamiento, se produce un mayor deterioro del superficie que si la temperatura es continua. Por lo tanto, las temperaturas de servicio intermitentes sugeridas son más bajas. Este no es el caso de la serie 400 (tanto ferríticos como martensíticos). Se desconoce el motivo.

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