Proprietăți la temperaturi ridicate Oțel inoxidabil

Oțelul inoxidabil are o bună rezistență și o bună rezistență la coroziune și oxidare la temperaturi ridicate. Oțelul inoxidabil este utilizat la temperaturi de până la 1700° F pentru 304 și 316 și până la 2000 F pentru clasa de oțel inoxidabil pentru temperaturi ridicate 309(S) și până la 2100° F pentru 310(S). Oțelul inoxidabil este utilizat pe scară largă în schimbător de căldură, supraîncălzitoare, cazan, încălzitoare de apă de alimentare, supape și conducte principale de abur, precum și aplicații aeronautice și aerospațiale.

Figura 1 oferă un concept general al avantajelor de rezistență la cald ale oțelului inoxidabil în comparație cu oțelul nealiat cu conținut scăzut de carbon. Tabelul 1 prezintă avantajele pe termen scurt rezistență la tracțiune și rezistența la curgere în funcție de temperatură. Tabelul 2 prezintă temperaturile general acceptate atât pentru funcționare intermitentă, cât și pentru funcționare continuă.

Cu timpul și temperatura, orice metal poate suferi modificări ale structurii metalurgice. În cazul oțelului inoxidabil, modificările pot fi înmuiere, carburare precipitații, sau fragilizare. Înmuierea sau pierderea rezistenței are loc în oțelul inoxidabil din seria 300 (304, 316 etc.) la aproximativ 1000° F și la aproximativ 900° F pentru oțelul inoxidabil 400 (410<, 420, 440) și 800° F pentru seria 400 (409, 430) (a se vedea tabelul 1).

Precipitarea carburii poate apărea în seria 300 în intervalul de temperatură 800 - 1600° F. Poate fi împiedicată prin alegerea unei clase concepute pentru a preveni precipitarea carburilor, adică, 347 (Cb adăugat) sau 321 (Titan adăugat). În cazul precipitării carburilor, acestea pot fi eliminate prin încălzire la peste 1900° și răcire rapidă.

Seria 400 călibilă cu un conținut de crom mai mare de 12%, precum și seria 400 necălibilă și oțel inoxidabil duplex sunt supuse fragilizării atunci când sunt expuse la temperaturi de 700 - 950° F pe o perioadă îndelungată de timp. Acest fenomen este denumit uneori fragilizare la 885 F, deoarece aceasta este temperatura la care fragilizarea este cea mai rapidă. Fragilizarea la 885F duce la o ductilitate scăzută și la creșterea duritate și rezistență la tracțiune la temperatura camerei, dar își păstrează proprietăți mecanice la temperaturi de funcționare.

Tabelul 1 Termen scurt Rezistența la tracțiune vs Temperatura (în stare recoaptă, cu excepția 410)

* tratat termic prin călire în ulei de la 1800° F și revenire la 1200° F

Tabelul 2 Serviciul general acceptat Temperaturi

Poate părea ilogic ca temperatura de funcționare "continuă" să fie mai mare decât temperatura de funcționare "intermitentă" pentru tipurile din seria 300. Răspunsul este că serviciul intermitent implică "cicluri termice", care pot provoca fisurarea și desprinderea calcarului format la temperaturi ridicate. Acest lucru se întâmplă din cauza diferenței în coeficientul de dilatare dintre oțelul inoxidabil și calcar. Ca urmare a acestei calcaruri și fisuri, există o deteriorare mai mare a suprafață decât se va întâmpla dacă temperatura este continuă. Prin urmare, temperaturile de serviciu intermitente sugerate sunt mai scăzute. Acest lucru nu este valabil pentru seria 400 (atât pentru tipurile feritice, cât și pentru cele martensitice). Motivul acestui fapt nu este cunoscut.

Referințe conexe:
Utilizarea oțelului inoxidabil în condiții de temperatură ridicată consultați tabelul
Tub din oțel inoxidabil rezistent la coroziune
Rezistența la coroziune a tuburilor din oțel inoxidabil
Efectele temperaturii asupra rezistenței metalelor
Tuburi din oțel inoxidabil pentru temperaturi ridicate
Tuburi din oțel inoxidabil pentru temperaturi ridicate
Proprietate la temperaturi ridicate din oțel inoxidabil
Tuburi din oțel inoxidabil rezistente la căldură
Țevi sudate din oțel inoxidabil
Tuburi din oțel inoxidabil cu curbură în U
Tuburi de schimbător de căldură
Tuburi din oțel inoxidabil duplex
Tuburi pentru cazane, tuburi pentru condensator
Tuburi ondulate din oțel inoxidabil fără sudură
DIN 2391 Tuburi din oțel de precizie fără sudură
EN 10305-1 E215 E235 E355 Tuburi fără sudură din oțel de precizie Tuburi Tuburi
Tub din oțel inoxidabil nerezistent la acid
Tuburi din oțel inoxidabil cu recoacere strălucitoare
Standarde pentru tuburi și țevi pentru temperaturi înalte
Schimbarea la temperaturi ridicate Proprietăți mecanice din oțel inoxidabil
Oțeluri inoxidabile rezistente la căldură și oțeluri inoxidabile rezistente la coroziune - oțeluri pentru supape, superaliaje de fier Baes
Riscuri de producere a scânteilor în atmosfere de gaze explozive