Paslanmaz Çeliklerin Oksidasyon Direnci
Oksidasyon, oksit bakımından zengin tufal oluşumudur. Bir kez oluştuktan sonra, mekanik olarak çıkarılmadıkça veya çatlamadıkça, ki bu çelik yük altında deforme olduğunda meydana gelebilir, kireç daha fazla oksidasyonu yavaşlatır. Yüksek sıcaklıklarda kullanılan paslanmaz çelikte sıcaklık için 1100°C'ye kadar ısıya dayanıklı tiplerinde bu durum avantaj olarak kullanılır, oluşan tufal ağırlıklı olarak krom bakımından zengindir. Düzeltilen tufal tabakası daha fazla oksitlenmeyi önleyecek, ancak oksit oluşumunda kaybedilen metal çelik bölümün etkin mukavemetini azaltacaktır.
Oksidasyon direnci esas olarak sıcaklığa, gaz bileşimine ve nem seviyesine ve çelik kalitesine, özellikle de krom seviyesine bağlıdır. Östenitik paslanmaz çelikler, ferritik aileye göre daha iyi yüksek sıcaklık dayanımına sahip olduklarından en iyi seçimdir. Östenitiklerin daha yüksek termal genleşme oranları, bozulma gibi sorunlara neden olabilir ve termal döngü sırasında kireç kaybına (pullanma) yol açabilir.
Kararlı oksit oluşumu için koşullar
Oksidasyon esas olarak atmosferde bulunan oksijen seviyesine bağlıdır. Hava, karbondioksit ve buhar içeren gaz karışımlarının tümü oksidasyonu 'destekler'. Oksidasyon direnci, çelik yüzeyinde kromca zengin oksitlerin (Cr2O3) oluşmasından kaynaklanır. Bir kez oluştuktan sonra bu sadece yavaş bir hızda büyür, böylece alttaki çeliği daha fazla oksidasyondan korur. Oksitleyici atmosfer koşulları daha fazla oksidasyona karşı direnci destekler. Su buharı paslanmaz çeliğin oksidasyon direncini olumsuz etkileyebilir. Bu muhtemelen koruyucu oksit tabakasının plastisitesindeki azalmanın bir sonucudur. Genel bir kural olarak, kuru havaya kıyasla nemli havada servis için maksimum servis sıcaklıkları yaklaşık 40-65°C düşürülmelidir. Yüksek sıcaklıktaki buhar özel bir durum olarak değerlendirilmelidir.
Döngüsel sıcaklık koşulları altında oksit tabakası çatlarsa, genel oksidasyon oranı artar. Bu, östenitik ailesi için bir sorun olabilir ve 'aralıklı' sıcaklık koşullarında 'sürekli' hizmet koşullarına göre daha düşük maksimum hizmet sıcaklıklarına yansır. Buna karşılık ferritik ve martensitik paslanmaz çelikler genellikle sürekli servis sıcaklıklarından daha yüksek aralıklı servis sıcaklıklarına sahiptir. çelik sınıfının (bileşim) oksidasyon direnci üzerindeki etkileri
Krom içeriği en çok oksidasyon direnci sağlaması açısından önemlidir. Her ne kadar 18% Cr seviyeleri ferritik 430 1.4016 ve östenitik 304 1.4301, 316 1.4401 ve 3211.4541 'iyi' oksidasyon direnci sağlamak için, özellikle oksidasyona direnmek üzere tasarlanmış çelikler genellikle 20-25% aralığında daha yüksek krom seviyelerine sahiptir, örneğin 310 1.4845.
Nikel ayrıca oksidasyon direncini artırmaya yardımcı olur. Bunun nedeni muhtemelen gelişmiş oksit tabakası yapışmasıdır.
Silisyum ve alüminyum da oksidasyon direncini artırmak için eklenir ve bazı kalitelerde sınırlı miktarlarda bulunur, çünkü bunlar da ürünün şekillendirilebilirliğini ve oksidasyon performansını olumsuz yönde etkileyebilir. ısıya dayanıklı paslanmaz çelik.
Daha az miktarda eklenen kalsiyum da fayda sağlayabilir oksidasyon direnci.
Seryum ve itriyum gibi nadir toprak elementleri de ısıya dirençli bazı özel kaliteleri yapmak için eklenir. Bu ilaveler muhtemelen kromca zengin oksit tabakasının metal yüzeyine yapışmasına yardımcı olarak nikele benzer bir etkiye sahiptir.
Bu bileşimsel avantajların bir kombinasyonunu kullanan ısıya dayanıklı bir sınıf örneği şudur 253MA (1.4835). Bu çelik için belirlenmiş bir alüminyum aralığındadır, ancak daha fazla mukavemet için nitrojen eklenir.
EN 10095, 1.4835 bileşim, ağırlık % | |||||
C | Si | Cr | Ni | N | Ce |
0.05-0.12 | 1.40-2.50 | 20.0-22.0 | 10.0-12.0 | 0.12-0.20 | 0.03-0.08 |
Servis sırasında gevrekleşme sıcaklık
Ferritik çelikler, daha düşük yüksek sıcaklık dayanımlarının yanı sıra, belirli sıcaklık aralıklarında kırılgan bileşenler oluşturabilir.
370-540°C sıcaklık aralıklarından kaçınılmalıdır. Daha yüksek kromlu ferritik kalitelerde, 'sigma' fazı oluşumu nedeniyle daha yüksek sıcaklıklarda gevrekleşme de meydana gelebilir. Bu, 25% krom 1.4845 (310) tipinin yaklaşık 900°C'nin ALTINDAKİ sıcaklıklarda kullanılması durumunda da bir sorundur. Bu sıcaklıklarda servis yapıldıktan sonra bakım için ortam sıcaklığına soğutulduğunda çatlama meydana gelebilir.
'Standart' östenitikler 1.4878 / 14541 (321), 1.4401 (316) veya 1.4301 (304), havadaki maksimum servis sıcaklıkları olan yaklaşık 870°C'ye kadar olan bu 'düşük' sıcaklıklar için daha iyi seçenekler olabilir.
Korozyon | Metalografik Test | Metalografik Test Raporu | Stres Korozyon Çatlaması | Klorür SCC | Klorür SCC'nin En Aza İndirilmesi | Paslanmaz Çelik Korozyonu | Taneler Arası Korozyon | Paslanmaz Çelik Taneler Arası Korozyon | Boruların Korozyonu | Korozyona Dayanıklı Paslanmaz Çelik | Korozyona Dayanıklı Malzeme | Korozyon Direnci | Deniz Suyu Direnci | Korozyon Mekanizması | Korozyon Süreci | Korozyon için Yüzey Kaplamaları | Galvanik Korozyon | Galvanik Korozyon Riskleri | Metal Korozyonunun Nedenleri | Korozyon Direnci için Paslanmaz Çelik | ASTM A262 | ASTM E112 | Korozyon Direnç Tablosu | Metaller Korozyon Direnci | Oksidasyon Direnci | NACE MR0175/ISO 15156 | Korozyon Direnci Üzerinde Karbon
Tip 321 Paslanmaz Çelik Borunun Oksidasyon Davranışı
310S Yüksek Sıcaklık Oksidasyon Direnci
316L Oksidasyon Direnci
317L Oksidasyon Direnci
321 Yüksek Sıcaklık Oksidasyon Direnci
347 Yüksek Sıcaklık Oksidasyon Direnci
410S Oksidasyon Direnci