Proprietà delle alte temperature Acciaio inossidabile

Gli acciai inossidabili hanno una buona forza e una buona resistenza alla corrosione. ossidazione a temperature elevate. Gli acciai inossidabili sono utilizzati a temperature fino a 1700° F per 304 e 316 e fino a 2000 F per gli inossidabili per alte temperature. 309(S) e fino a 2100° F per 310(S). L'acciaio inossidabile è ampiamente utilizzato in scambiatore di calore, super-riscaldatori, caldaia, riscaldatori di acqua di alimentazione, valvole e linee principali di vapore, nonché applicazioni aeronautiche e aerospaziali.

La Figura 1 fornisce un'idea generale dei vantaggi della resistenza a caldo dell'acciaio inossidabile rispetto all'acciaio non legato a basso tenore di carbonio. La Tabella 1 mostra i vantaggi a breve termine resistenza alla trazione e resistenza allo snervamento rispetto alla temperatura. La tabella 2 mostra le temperature generalmente accettate per il servizio intermittente e continuo.

Con il tempo e la temperatura, qualsiasi metallo può subire cambiamenti nella struttura metallurgica. Nell'acciaio inossidabile, i cambiamenti possono essere: rammollimento, carburo precipitazioneo infragilimento. Il rammollimento o la perdita di resistenza si verificano negli acciai inossidabili della serie 300 (304, 316, ecc.) a circa 1000° F e a circa 900° F per gli acciai inossidabili della serie 400 (410<, 420, 440) e 800° F per la serie 400 (409) non temprabile, 430) (si veda la Tabella 1).

Precipitazione del carburo può verificarsi nella serie 300 nell'intervallo di temperatura tra 800 e 1600° F. Può essere evitato scegliendo un grado progettato per prevenire la precipitazione del carburo, ad esempio, 347 (Cb aggiunto) o 321 (Titanio aggiunto). Se si verifica una precipitazione di carburo, questa può essere eliminata riscaldando al di sopra dei 1900° e raffreddando rapidamente.

Serie 400 temprabile con cromo superiore a 12%, serie 400 non temprabile e serie 400 non temprabile. acciaio inossidabile duplex sono soggetti a infragilimento se esposti a temperature comprese tra 700 e 950° F per un periodo di tempo prolungato. Questo fenomeno viene talvolta chiamato infragilimento a 885°F perché è la temperatura a cui l'infragilimento è più rapido. L'infragilimento a 885° F comporta una bassa duttilità e un aumento della durezza e resistenza alla trazione a temperatura ambiente, ma mantiene le sue caratteristiche desiderabili proprietà meccaniche alle temperature di esercizio.

Tabella 1 Breve termine Resistenza alla trazione vs Temperatura (allo stato ricotto, tranne che per il 410)

* trattato termicamente mediante tempra in olio a partire da 1800° F e rinvenimento a 1200° F.

Tabella 2 Servizio generalmente accettato Temperature

Può sembrare illogico che la temperatura di servizio "continua" sia più alta della temperatura di servizio "intermittente" per i gradi della serie 300. La risposta è che il servizio intermittente comporta "cicli termici" che possono causare la formazione di incrinature e scaglie ad alta temperatura. La risposta è che il servizio intermittente comporta "cicli termici", che possono causare la formazione di incrostazioni ad alta temperatura. Ciò avviene a causa della differenza del coefficiente di espansione tra l'acciaio inossidabile e le incrostazioni. A causa di queste incrostazioni e fessurazioni, il deterioramento del materiale è maggiore. superficie di quello che si verificherà se la temperatura è continua. Pertanto, le temperature di servizio intermittenti suggerite sono più basse. Questo non è il caso della serie 400 (sia ferritica che martensitica). Il motivo non è noto.

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