Застосування корозійно стійких сталей при високій температурі.
Перелік основних застосувань нержавіючих сталей за високої температури може бути умовно поділений на дві категорії.
До першої категорії належать деталі, які проходять крізь піч, і таким чином зазнають термічного або механічного шоку. Такими деталями є лотки, кріплення, конвеєрні ланцюги та стрічки, пристрої для загартовування.
Друга категорія складається з деталей, що знаходяться всередині печі тривалий час, і тому меншою мірою отримують термічний або механічний шок. До таких деталей відносяться: опорні балки, подові плити, труби згоряння, випромінюючі труби, пальники, захисні гільзи, роликові та ковзні напрямні, конвеєрні ролики, крокуючі балки, реторти, муфелі, рекуператори, приводні та холості барабани.
Крім того, існують способи застосування, такі як бойлери, реакторні ємності, вихлопні системи та газові турбіни, при яких потрібна висока міцність та стійкість до окислення, для чого переважно використовується нержавіюча сталь.
Аустенітні сталі.
1.4301 (304) є досить стійким матеріалом проти атмосферного окислення та корозії за нормальної температури.
1.4401 (316) має кращі механічні властивості порівняно з 1.4301 (304) і 1.4541 (321), і більш високою корозійною стійкістю в деяких середовищах, таких як жирні кислоти при високій температурі або слабкий розчин сірчаної кислоти.
1.4541 (321) і 1.4550 (347) можуть застосовуватися, якщо обробка шва після зварювання не є можливою, в таких застосуваннях як трубопроводи пари, труби пароперегрівачів і вихлопні системи в поршневих двигунах і газових турбінах, що працюють при температурі від 425оС до 85.
1.4948 (304H) – версія сталі 1.4301 (304), більш стійка до повзучості металу. Для цієї сталі регламентовано мінімальний вміст вуглецю, необхідний для досягнення робочої температури 800оС в сухому повітрі. Застосовується в агрегатах швидкого теплообміну з натрієвим охолодженням, трубопроводах та ємностях під тиском.
1.4878 (321Н) – термостійкий варіант сталі 321 (1.4541) з дещо вищим вмістом вуглецю. Для цієї сталі рекомендовано максимальну робочу температуру 800оС у сухому повітрі. Існує також варіант сталі 1.4541, стійкий до повзучості – сталь 1.4941, включена до стандартів EN 10028-7 та ASTM A240. Застосування для сталі 1.4878: дзвони відпалу, муфелі, ємності для карбонізації та загартування; для сталі 1.4941: ємності високого тиску та парові котли.
1.4828 служить при температурах до 950-1000оС у сухому повітрі. Використання при температурах у діапазоні 600-900оС призводить до збільшення крихкості матеріалу. Дана сталь використовується при поєднанні високої температури та значного механічного навантаження. Типові застосування: елементи опорних конструкцій і трубопроводів у печах, дзвони відпалу, ємності для карбонізації, гартування, відпалу.
1.4833 (309S), 1.4845 (310S) – матеріали вищого рівня, що містять більшу кількість хрому та нікелю. Сталь 1.4845 (310S) корисна там, де чергуються нагрівання та охолодження, завдяки міцнішій структурі, порівняно з 1.4833 (309S). Обидві сталі використовуються для таких компонентів, як облицювання камер згоряння, футерування печей, перегородки котлів, оболонки термоелементів, нагрівачі кабін літаків, елементи камер згоряння реактивних двигунів.
1.4835 часто використовується в атмосфері водню та/або азоту, але непридатний для вуглецевої атмосфери. Найбільш підходящий температурний діапазон - 850-1100оС. Після використання при температурі від 600оС до 800оС може мати місце ефект зменшення міцності при кімнатній температурі. Застосовується для конструкцій печей та нафтохімічного обладнання.
1.4841 - варіант сталі 1.4845 з підвищеним вмістом кремнію, для кращої стійкості до окислення. Однак цей матеріал більш схильний до крихкості. Застосовується для парових котлів, ємностей відпалу, грат для емалювання.
1.4845 використовується при температурі до 1100оС сухому повітрі. Ця сталь також схильна до крихкості при використанні в діапазоні температур від 600 до 900оС. Існує також версія сталі 1.4845, стійка до повзучості: сталь 1.4951, включена до EN 10028-7 та ASTM A 240. Застосовується у промислових печах, парових котлах, устаткуванні для переробки нафти.
1.4854. Максимальна робоча температура становить 1150оС, але після використання при температурі не більше 950оС існує ризик зниження міцності сталі за кімнатної температури.
Феритні сталі.
1.4512 (409) знаходить широке застосування завдяки гарній зварюваності та пластичності, а також через поширеність і доступність. Насамперед ця сталь застосовується в автомобільних вихлопних системах, де температура металу в каталітичних нейтралізаторах сягає 550оС; а також у вихлопних трактах та глушниках газових турбін.
1.4016(430), 1.4510(439) використовуються для теплообмінників, баків гарячої води, конденсаторів, конструкційних компонентів печей.
1.4749 (446) застосовується в промислових плитах та духових шафах, повітряних обігрівачах, вихлопних системах, в обладнанні відпалу, для футерування печей, для корпусів пірометрів.
1.4713 найкраще підходить для робочих температур в діапазоні 550оС-800оС. У даній сталі не утворюються крихкі фрагменти, але атмосфера повинна бути слабко агресивною, через низький вміст хрому в цій сталі. Матеріал здатний витримувати окислювальну дію сірчаного середовища. Застосовується для виготовлення пароперегрівачів, печей відпалу, оболонок пірометрів.
1.4724 – справжня нержавіюча термостійка сталь із вмістом хрому 13%. Застосовується для роботи в сірчистому середовищі. Досить стійка у плані крихкості. Використовується для виготовлення огорож та решіток, автомобільних дуг безпеки, трубчастих оболонок термопар.
1.4742 демонструє кращу структурну міцність, ніж 1.4724 і цілком витримає атаку сірчистих газів. Сталь схильна до крихкості при 475оС, і до укрупнення зернистості при температурі вище 950оС. Сигма-фаза може формуватися за тривалого використання при температурі близько 650оС. Дана сталь в основному використовується для елементів печей, компонентів транспортних засобів, кріплень та частин обладнання для відпалу, що працюють за температури в діапазоні 700 - 1000оС.
1.4762 містить ще більше хрому, і тому є найбільш стійкою до сірчистих газів. Сталь схильна до феномену крихкості, аналогічному для сталі 1.4742, коли сигма-фаза утворюється після тривалого використання при температурі в діапазоні 600 - 800оС. Типовими застосуваннями є спалювачі вугілля, теплопровідні пластини для пароперегрівачів, для роботи за 800 - 1150оС.
Мартенситні сталі.
1.4006 (410) – нержавіюча сталь загального застосування, яка використовується для парових клапанів, валів, болтів та кріплень, та інших різних деталей, для яких потрібна корозійна стійкість та помірно висока міцність при температурі до 500оС.
Джерело: Euro Inox www.euro-inox.org


