Высокотемпературные свойства нержавеющей стали
Stainless steel have good strength and good resistance to corrosion and окисление at elevated temperatures. Stainless steel are used at temperatures up to 1700° F for 304 and 316 and up to 2000 F for the high temperature stainless grade 309(S) and up to 2100° F for 310(S). Stainless steel is used extensively in теплообменник, super-heaters, котел, feed water heaters, valves and main steam lines as well as aircraft and aerospace applications.
Figure 1 gives a broad concept of the hot strength advantages of stainless steel in comparison to low carbon unalloyed steel. Table 1 shows the short term прочность на разрыв и предел текучести vs temperature. Table 2 shows the generally accepted temperatures for both intermittent and continuous service.
With time and temperature, changes in metallurgical structure can be expected with any metal. In stainless steel, the changes can be softening, carbide осадки, or embrittlement. Softening or loss of strength occurs in the 300 series (304, 316, etc.) stainless steel at about 1000° F and at about 900° F for the hardenable 400 (410<, 420, 440) series and 800° F for the non-hardenable 400 (409, 430) series (refer to Table 1).
Осаждение карбида can occur in the 300 series in the temperature range 800 – 1600° F. It can be deterred by choosing a grade designed to prevent carbide precipitation i.e., 347 (Cb added) or 321 (Титан added). If carbide precipitation does occur, it can be removed by heating above 1900° and cooling quickly.
Hardenable 400 series with greater than 12% chromium as well as the non-hardenable 400 series and the дуплексная нержавеющая сталь are subject to embrittlement when exposed to temperature of 700 – 950° F over an extended period of time. This is sometimes call 885F embrittlement because this is the temperature at which the embrittlement is the most rapid. 885F embrittlement results in low ductility and increased твердость и прочность на разрыв at room temperature, but retains its desirable механические свойства at operating temperatures.
Table 1 Short Term Прочность на разрыв против Температура (в отожженном состоянии, кроме 410)
Температура | 304 & TS ksi | 316 YS ksi | 309 & TS ksi | 309S YS ksi | 310 & TS ksi | 310S YS ksi | 410* TS ksi | YS ksi | 430 TS ksi | YS ksi |
Комнатная температура. | 84 | 42 | 90 | 45 | 90 | 45 | 110 | 85 | 75 | 50 |
400°F | 82 | 36 | 80 | 38 | 84 | 34 | 108 | 85 | 65 | 38 |
600°F | 77 | 32 | 75 | 36 | 82 | 31 | 102 | 82 | 62 | 36 |
800°F | 74 | 28 | 71 | 34 | 78 | 28 | 92 | 80 | 55 | 35 |
1000°F | 70 | 26 | 64 | 30 | 70 | 26 | 74 | 70 | 38 | 28 |
1200°F | 58 | 23 | 53 | 27 | 59 | 25 | 44 | 40 | 22 | 16 |
1400°F | 34 | 20 | 35 | 20 | 41 | 24 | — | — | 10 | 8 |
1600°F | 24 | 18 | 25 | 20 | 26 | 22 | — | — | 5 | 4 |
* термически обработанный by oil quenching from 1800° F and tempering at 1200° F
Table 2 Generally Accepted Service Температура
Материал | Прерывистый Температура обслуживания | Непрерывный Температура обслуживания |
Аустенитные | ||
304 | 1600°F (870°C) | 1700°F (925°C) |
316 | 1600°F (870°C) | 1700°F (925°C) |
309 | 1800°F (980°C) | 2000°F (1095°C) |
310 | 1900°F (1035°C) | 2100°F (1150°C) |
Мартенситная | ||
410 | 1500°F (815°C) | 1300°F (705°C) |
420 | 1350°F (735°C) | 1150°F (620°C) |
Ферритные | ||
430 | 1600°F (870°C) | 1500°F (815°C) |
It may seem to be illogical that the “continuous” service temperature would be higher than the “intermittent” service temperature for the 300 series grades. The answer is that intermittent service involves “thermal cycling”, which can cause the high temperature scale formed to crack and spall. This occurs because of the difference in the coefficient of expansion between the stainless steel and the scale. As a result of this scaling and cracking, there is a greater deterioration of the поверхность than will occur if the temperature is continuous. Therefore the suggested intermittent service temperatures are lower. This is not the case for the 400 series (both ferritic and martensitic grades). The reason for this is not known.
Похожие ссылки:
Использование нержавеющей стали в условиях высоких температур см. таблицу
Коррозионностойкая труба из нержавеющей стали
Коррозионная стойкость труб из нержавеющей стали
Влияние температуры на прочность металла
Высокотемпературные трубки из нержавеющей стали
Высокотемпературные трубки из нержавеющей стали
Высокотемпературные свойства нержавеющей стали
Жаропрочные трубы из нержавеющей стали
Сварная труба из нержавеющей стали
Трубы из нержавеющей стали с U-образным изгибом
Трубки для теплообменников
Трубы из дуплексной нержавеющей стали
Трубки для котлов, трубки для конденсаторов
Гофрированная бесшовная труба из нержавеющей стали
Бесшовные прецизионные стальные трубы DIN 2391
EN 10305-1 E215 E235 E355 бесшовные прецизионные стальные трубы трубки
Труба из нержавеющей стали без кислотостойкого покрытия
Трубы из нержавеющей стали с ярким отжигом
Стандарты на высокотемпературные трубы и трубки
Технические свойства нержавеющей стали с высокой температурой изменения
Жаропрочные нержавеющие стали и коррозионностойкие нержавеющие стали - клапанные стали, суперсплавы железа Baes
Риски искрообразования во взрывоопасных газовых средах