EN
Аустенитска предност при високим температурама
Ливање од нерђајућег челика се држи у врућим окружењима углавном због своје аустенитне структуре. Квалитети као што су CF8 и CF8M, еквиваленти ливења 304 и 316, одржавају кубичну решетку са централом на лице од собе до распона топљења. Ова структура не претрпи фазно преображавање које доживљавају феритични челићи, тако да не постоји изненадни губитак чврстоће повезан са променама кристалне структуре. Уместо тога, чврстоћа постепено опада са температуром, што дизајнерима даје предвидиву опсег перформанси за компоненте као што су ракови за пећи, вешачи за цеви и млазнице за горила.
Отпорност на скалирање и улога хром оксида
Оно што заиста убија челични део на високој температури није само омекшавање већ и оксидација. Ливање од нерђајућег челика се супротставља скаливању јер хром у легури формира густ, прилепљив слој хром оксида на површини. Овај филм делује као бариера за дифузију, успоравајући даље нападе кисеоника. Ефекат је зависан од концентрације. Легура са 18 посто хрома издржава прилично добро на 870 °C, али гушење садржаја хрома према 25 посто, као у ливаном квалитету ЦК20, продужава практичну границу услуге преко 1.000 °C. Никел такође улази стабилизирајући аустенит и побољшавајући адхезију слоја оксида током топлот
Повођење пловилаца у ливаним нерђаним компонентама
Крип, споро трајно деформација под константним оптерећењем на високој температури, диктује живот многих делова пећи. Структура ливених зрна, са својим интердендритним карбидима, може бити и благослов и проклетство. Тонки, диспергирани карбиди запеку границе зрна и спречавају формирање пустоће у почетку. Међутим, током хиљада сати, карбиди се могу грубостирати, и могу се појавити нове фазе као што је сигма, што постепено смањује снагу плесња. "Стицање" од нержавејуће киселине, посебно оне које су дизајниране за службу на високим температурама, посебно оне које су под АСТМ А297, уравнотежују хром, никел и угљеник како би се одржала стабилна карбидна мрежа добро у радном животу компоненте.
Избор правог оцена: Подаци о 304, 316 и 310
Свака легура има температурни таван где се оксидација убрзава и чврстоћа пада са облиска. У следећој табели су упоређене три широко коришћене касте од нерђајућег материјала.
| Смазан квалитет (еквивалент ковања) | Номинални ЦР-Ни (%) | Макс. -Макс. Непрекидно функционисање у ваздуху (°C) | Приближно. Тракција на 800°C (МПа) | Отпорност на пловидбу |
|---|---|---|---|---|
| CF8 (304) | 19 Cr, 9 Ni | 870 | 90 | Умерено |
| ЦФ8М (316) | 19 Cr, 10 Ni, 2,5 Mo | 870 | 95 | Мало побољшано |
| ЦК20 (310) | 25 Cr, 20 Ni | 1050 | 120 | Odličan |
Подаци сакупљени из референци за топлотно отпорне легуре, укључујући и ASM Specialty Handbook на нерђајућих челика, показују да скок од CF8 до CK20 може више него удвостручити практичан животни век у условима цикличне оксидације. Молибден у ЦФ8М-у само маргинално побољшава отпорност на плес; главни промјењивач игре за трајну високу температуру је равнотежа хрома и никла.
Учење из неуспеха уређаја за топлотно третирање
У једној продавници за топлотну обраду у Охају користе се фиксери типа кошнице изливене у ЦФ8 за карбуризацију цикла на 925 °C. Након отприлике четири месеца континуиране операције, фиксери су почели да се спуштају на неколико милиметара, искрив Постмортм је открио јаку оксидацију дуж грана и значајно грубоће карбида. У продавници су заменети фиксери са ливкама од 20 цк. Виши садржај хрома и никла удвостручио је интервал замену, а побољшана стабилност димензија смањила је остатак из искривљених делова за око 15 посто. Промена се исплатила за годину дана, иако су ливење за 20 цв. коштало око 30 посто више.
Избалансирање топлотне експанзије и цикличне услуге
Лијечење од нерђајућег челика се шири више од угљенског или нисколегираног челика. За компоненту која се неколико пута дневно креће између собе и 900 °C, топлотна умора може да напукне оксидни слој и отвори свежи метал за оксидацију. Проектирање у великодушним радијевима, избегавање оштрих промена у пресеку и избор квалитета са довољно гнутости на оперативној температури су све толико важне колико и хемија. Сам процес ливања нуди предност јер може да формира глатке прелазе и равномерне секције зида које смањују концентрацију стреса где се топлотне пукотине воле да почињу. Лигарије које се специјализују за легуре које се баве високом температуром, као што је ЈБД, ослањају се на свој дизајн образаца и моделирање чврстиња како би се живот ових лепила далеко надмашио оно што би груба фабрикација могла постићи.