Нет отзывов,

Применение нержавеющих сталей при высокой температуре.

Перечень основных применений нержавеющих сталей при высокой температуре может быть условно разделен на две категории.

К первой категории принадлежат детали, которые проходят сквозь печь, и таким образом испытывают термический или/и механический шок. Такими деталями являются лотки, крепления, конвейерные цепи и ленты, приспособления для закаливания.

Вторая категория состоит из деталей, находящихся внутри печи длительное время, и таким образом менее подвержены термическому или механическому шоку. К таким деталям относятся: опорные балки, подовые плиты, трубы сгорания, излучающие трубы, горелки, защитные гильзы, роликовые и скользящие направляющие, конвейерные ролики, шагающие балки, реторты, муфели, рекуператоры, приводные и холостые барабаны.

Кроме того, существуют способы применения, такие как бойлеры, реакторные емкости, выхлопные системы и газовые турбины, при которых требуется высокая прочность и стойкость к окислению, для чего преимущественно используется нержавеющая сталь.

Аустенитные стали.

1.4301 (304) является достаточно стойким материалом против атмосферного окисления и коррозии при нормальной температуре.

1.4401 (316) обладает лучшими механическими свойствами по сравнению с 1.4301 (304) и 1.4541 (321), и более высокой коррозионной стойкостью в некоторых средах, таких как жирные кислоты при высокой температуре, либо слабый раствор серной кислоты.

1.4541 (321) и 1.4550 (347) могут применяться, если обработка шва после сварки не представляется возможной, в таких применениях как например трубопроводы пара, трубы пароперегревателей и выхлопные системы в поршневых двигателях и газовых турбинах, работающих при температуре от 425оС до 850оС.

1.4948 (304H) – версия стали 1.4301 (304) , более стойкая к ползучести металла. Для данной стали регламентировано минимальное содержание углерода, допустимое для достижения рабочей температуры 800оС в сухом воздухе. Применяется в агрегатах быстрого теплообмена с натриевым охлаждением, трубопроводах и емкостях под давлением.

1.4878 (321Н) – термоустойчивый вариант стали 321 (1.4541) с несколько более высоким содержанием углерода. Для данной стали рекомендована максимальная рабочая температура 800оС в сухом воздухе. Существует также вариант стали 1.4541, устойчивый к ползучести – сталь 1.4941, включенная в стандарты EN 10028-7 и ASTM A240. Применения для стали 1.4878: колокола отжига, муфели, емкости для карбонизации и закалки; для стали 1.4941: емкости высокого давления и паровые котлы.

1.4828 служит при температурах до 950- 1000оС в сухом воздухе. Использование при температурах в диапазоне 600-900оС приводит к увеличению хрупкости материала. Данная сталь используется при воздействии сочетания высокой температуры и значительной механической нагрузки. Типовые применения: несущие элементы конструкций и трубопроводов в печах, колокола отжига, емкости для карбонизации, закалки, отжига.

1.4833 (309S), 1.4845 (310S) – материалы более высокого уровня, содержащие большее количество хрома и никеля. Сталь 1.4845 (310S) полезна там, где чередуются нагрев и охлаждение, благодаря более прочной структуре, по сравнению с 1.4833 (309S). Обе стали используются для таких компонентов как облицовка камер сгорания, футеровка печей, перегородки котлов, оболочки термоэлементов, нагреватели кабин самолетов, элементы камер сгорания реактивных двигателей.

1.4835 часто используется в атмосфере водорода и/или азота, но непригоден для углеродистой атмосферы. Наиболее подходящий температурный диапазон – 850-1100оС. После использования при температуре от 600оС до 800оС может иметь место эффект уменьшения прочности при комнатной температуре. Применяется для конструкций печей и нефтехимического оборудования.

1.4841 – вариант стали 1.4845 с повышенным содержанием кремния, для лучшей устойчивости к окислению. Однако этот материал более подвержен хрупкости. Применяется для паровых котлов, емкостей отжига, эмалировочных решеток.

1.4845 используется при температуре до 1100оС в сухом воздухе. Эта сталь также склонна к хрупкости при использовании в диапазоне температур от 600оС до 900оС. Существует также версия стали 1.4845, устойчивая к ползучести: сталь 1.4951, включенная в EN 10028-7 и ASTM A 240. Применяется в промышленных печах, паровых котлах, оборудовании для переработки нефти.

1.4854. Максимальная рабочая температура составляет 1150оС, но после использования при температуре в пределах 950оС существует риск снижения прочности стали при комнатной температуре.

Ферритные стали.

1.4512 (409) находит широкое применение благодаря хорошей свариваемости и пластичности, а также в силу распространенности и доступности. В первую очередь эта сталь применяется в автомобильных выхлопных системах, где температура металла в каталитических нейтрализаторах достигает 550оС; а также в выхлопных трактах и глушителях газовых турбин.

1.4016 (430), 1.4510 (439) используются для теплообменников, баков горячей воды, конденсаторов, конструкционных компонентов печей.

1.4749 (446) применяется в промышленных плитах и духовых шкафах, воздушных обогревателях, выхлопных системах, в оборудовании отжига, для футеровки печей, для корпусов пирометров.

1.4713 наилучшим образом подходит для рабочих температур в диапазоне 550оС - 800оС . У данной стали не образуются хрупкие фрагменты, но атмосфера должна быть слабо агрессивной, по причине низкого содержания хрома в данной стали. Материал способен выдерживать окисляющее воздействие сернистой среды. Применяется для изготовления пароперегревателей, печей отжига, оболочек пирометров. 

1.4724 – настоящая нержавеющая термоустойчивая сталь с содержанием хрома 13%. Применима для работы в сернистой среде. Достаточно стойка в плане хрупкости. Используется для изготовления ограждений и решеток, автомобильных дуг безопасности, трубчатых оболочек термопар.

1.4742 демонстрирует лучшую структурную прочность, чем 1.4724, и вполне выдержит атаку сернистых газов. Сталь подвержена хрупкости при 475оС , и к укрупнению зернистости при температуре выше 950оС. Сигма-фаза может формироваться при длительном использовании при температуре около 650оС. Данная сталь в основном используется для элементов печей, компонентов транспортных средств, креплений и частей оборудования для отжига, работающих при температуре в диапазоне 700 - 1000оС.

1.4762 содержит еще больше хрома, и поэтому является наиболее стойкой к сернистым газам. Сталь подвержена феномену хрупкости, аналогичному для стали 1.4742, когда сигма-фаза образуется после длительного использования при температуре в диапазоне 600 - 800оС. Типичными применениями являются сжигатели угля, теплопроводные пластины для пароперегревателей, для работы при 800 - 1150оС.

Мартенситные стали.

1.4006 (410) – нержавеющая сталь общего применения, используемая для паровых клапанов, валов, болтов и креплений, и других различных деталей, для которых требуется коррозионная стойкость и умеренно высокая прочность при температуре до 500оС.

Источник: Euro Inox  www.euro-inox.org

Другие статьи