Hoge temperatuur eigenschappen roestvrij staal

Roestvrij staal heeft een goede sterkte en een goede weerstand tegen corrosie en oxidatie bij hoge temperaturen. Roestvrij staal wordt gebruikt bij temperaturen tot 1700° F voor 304 en 316 en tot 2000 F voor de hoge temperatuur roestvrij staalsoort. 309(S) en tot 2100° F voor 310(S). Roestvrij staal wordt veel gebruikt in warmtewisselaarsuperverwarmers, ketel, voedingswaterverwarmers, kleppen en hoofdstoompijpen, evenals toepassingen in de lucht- en ruimtevaart.

Figuur 1 geeft een algemeen beeld van de voordelen van roestvast staal bij hoge temperaturen in vergelijking met ongelegeerd staal met een laag koolstofgehalte. Tabel 1 toont de korte termijn treksterkte en treksterkte versus temperatuur. Tabel 2 toont de algemeen aanvaarde temperaturen voor zowel intermitterend als continu gebruik.

Bij elk metaal kun je na verloop van tijd en temperatuur veranderingen in de metallurgische structuur verwachten. In roestvrij staal kunnen de veranderingen bestaan uit verweking, carbide neerslagof verbrossing. Verweking of verlies van sterkte treedt op in roestvrij staal van de 300-serie (304, 316, enz.) bij ongeveer 1000° F en bij ongeveer 900° F voor het hardbare 400 (410<420, 440) serie en 800° F voor de niet-verhardbare 400 (409, 430) reeks (zie Tabel 1).

Neerslag van carbide kan voorkomen in de 300 serie in het temperatuurbereik 800 - 1600° F. Het kan worden tegengegaan door een soort te kiezen die is ontworpen om carbideprecipitatie te voorkomen, bijv, 347 (Cb toegevoegd) of 321 (Titanium toegevoegd). Als er toch carbideprecipitatie optreedt, kan dit worden verwijderd door boven 1900° te verhitten en snel af te koelen.

Verhardbare 400 serie met meer dan 12% chroom, evenals de niet-verhardbare 400 serie en de duplex roestvast staal zijn onderhevig aan verbrossing wanneer ze gedurende langere tijd worden blootgesteld aan temperaturen van 700 - 950°F. Dit wordt ook wel 885F verbrossing genoemd omdat dit de temperatuur is waarbij de verbrossing het snelst gaat. 885F verbrossing resulteert in lage ductiliteit en verhoogde hardheid en treksterkte bij kamertemperatuur, maar behoudt zijn gewenste mechanische eigenschappen bij bedrijfstemperaturen.

Tabel 1 Korte termijn Treksterkte vs Temperatuur (in gegloeide toestand, behalve voor 410)

* warmtebehandeld door olieafkoeling vanaf 1800° F en ontlaten bij 1200° F

Tabel 2 Algemeen geaccepteerde service Temperaturen

Het lijkt misschien onlogisch dat de "continue" gebruikstemperatuur hoger zou zijn dan de "intermitterende" gebruikstemperatuur voor de 300 serie. Het antwoord is dat er bij intermitterend gebruik sprake is van "thermische cycli", waardoor de gevormde kalkaanslag bij hoge temperatuur kan barsten en afschilferen. Dit komt door het verschil in uitzettingscoëfficiënt tussen het roestvast staal en de aanslag. Als gevolg van deze schilfering en barsten is er een grotere verslechtering van het oppervlak dan bij een continue temperatuur. Daarom zijn de voorgestelde intermitterende gebruikstemperaturen lager. Dit is niet het geval voor de 400 serie (zowel ferritische als martensitische soorten). De reden hiervoor is niet bekend.

Verwante referenties:
Gebruik van roestvast staal onder hoge temperatuur raadpleeg de tabel
Corrosiebestendige roestvast stalen buis
Corrosiebestendigheid van roestvast stalen buizen
Temperatuursinvloeden op metaalsterkte
Roestvrijstalen buizen op hoge temperatuur
Roestvrijstalen buizen op hoge temperatuur
Roestvrij staal met hoog temperatuurbezit
Hittebestendige roestvrij stalen buizen
Gelaste roestvast stalen pijp
U-bocht roestvrij stalen buizen
Warmtewisselaarbuizen
Duplex roestvast stalen buizen
Ketelbuizen, Condensorbuizen
De gegolfde Naadloze Buis van de Roestvrij staalpijp
DIN 2391 Naadloze Buizen van Precisiestaal
EN 10305-1 E215 E235 E355 Naadloze Precisiestaal Buizenbuizen
Niet-zuurbestendige roestvrij stalen buis
Het heldere Ontharden Van Roestvrij Staal Buizen
Normen voor buizen en pijpen voor hoge temperaturen
Hoge temperatuur verandering roestvrij staal Mechnical eigenschappen
Hittebestendig roestvrij staal en corrosiebestendig roestvrij staal - klepstalen, ijzerlegeringen superlegeringen
Risico's van vonken in explosieve gasatmosferen