Выбор нержавеющей стали для высокотемпературных применений

Сегодня в большинстве производственных приложений для завершения обработки металлических компонентов используются горячие печи. Будь то отжиг, нанесение горячего порошкового покрытия или окуривание, каким бы ни был процесс, постоянное воздействие температур, подобных печным, является очень распространенным явлением. Обычно это становится трудным, потому что корзина, используемая для удержания этих деталей в перегретых печах, сама подвергается воздействию этих температур.

Корзины, используемые для перевозки компонентов, которые проходят через высокие температуры, должны быть изготовлены из материалов, устойчивых к высоким температурам. Почти все марки нержавеющей стали устойчивы к высоким температурам, поэтому какая марка нержавеющей стали будет наиболее подходящей для высокотемпературных применений?

Ответ основывается на количестве времени, в течение которого корзина будет подвергаться воздействию высоких температур, а также на точной температуре, которую будет достигать приложение, - вот почему многие металлические сплавы предусматривают как прерывистое, так и постоянное температурное использование.

Рабочие температуры марок SS

При определении металла для конкретной печи важно понимать, будет ли сплав подвергаться воздействию температур в течение пары секунд, пары минут или часа или более. Если корзина подвергается воздействию в течение короткого периода времени, прерываемого извлечением из печи для охлаждения, это называется прерывистым воздействием, а если оно подвергается длительному воздействию, называется непрерывным воздействием.

В зависимости от того, является ли воздействие непрерывным или периодическим, металлический сплав будет иметь разные допуски на воздействие высоких температур. Вот несколько примеров постоянных и периодических температурных пределов нержавеющей стали:

Оценка SS Непрерывный Периодически 3041700 градусов F / (925 градусов C) 1600 градусов F / (870 градусов C) 3092,000 градусов F / (1095 градусов C) 1800 градусов F / (980 градусов C) 3102 100 градусов F / (1150 градусов C) ) 1900 градусов F / (1025 градусов C) 3161 700 градусов F / (925 градусов C) 1600 градусов F / (870 градусов C) 4101300 градусов F / (705 градусов C) 1500 градусов F / (815 градусов C) 4201150 градусов F / (620 градусов C) 1350 градусов F / (735 градусов C) 4301500 градусов F / (815 градусов C) 1600 градусов F / (870 градусов C)

Сплавы из нержавеющей стали серии 300 особенно рекомендуются, поскольку их пределы максимальной температуры непрерывного использования выше, чем пределы температуры периодического, периодического использования. Естественно предполагается, что при воздействии высоких температур на металл в течение более короткого времени на него будет оказываться меньшее напряжение, чем при более длительном воздействии.

Однако «термоциклирование» происходит, когда используется периодический процесс экспонирования в печи. Быстрое переключение между крайними значениями температуры вызывает нагрузку на металл.

Металл расширяется при нагревании, а затем может сжиматься при охлаждении. Металл может образовывать трещины на их поверхности - своего рода чешуйчатый материал из железа и оксида железа, заменяющий внешний слой.

При постоянном переключении между крайними значениями температуры внутренняя часть металла расширяется или сжимается с одной частотой, а трещина на поверхности - с другой. Переключение между крайними значениями температуры приводит к разрушению металла слой за слоем, пока он окончательно не сломается.

Автор фотографии:Джейсон Люнг на Unsplash