Za šta se koristi 347 nehrđajućeg čelika?

Izbor od nehrđajućeg čelika kritičan je u zahtjevnim industrijskim aplikacijama. Dok čelik od 904L-a nakupljaju pažnju na luksuznim satovima i specijalizovanim korozivnim okruženjima, nehrđajući čelik 347 (UNS S34700, EN 1.4550) služi izrazitu i vitalnu ulogu, posebno tamo gdje su visoke temperature i otpornost na senzibilizaciju. Ovaj članak strogo istražuje primarne primjene i prednosti od 347 nehrđajućeg čelika, jasno razlikovanje od legura poput čelika 904L.

Razumijevanje 347 nehrđajućeg čelika

347 nehrđajući čelik je astenitni nehrđajući čelik od kroma-nikla stabiliziran sa Columbium (Niobium, NB). Njegove ključne kompozicione karakteristike uključuju:

• Chromium (CR): ~ 17-19% (pruža otpor oksidacije i koroziju)
• Nickel (NI): ~ 9-13% (stabilizira austenitnu strukturu, poboljšava žilavost)
• Kolumbija (CB / NB): ~ 10x Carbon min (obično 0,6-1,0%) - kritični stabilizator.
• Ugljik (c): manji ili jednak 0,08% (niski ugljik minimizira formiranje kromiranog karbida)
• Mangan (MN): Manje od ili jednako 2,0%, silicijum (SI): Manje ili jednako 0,75%, fosfor (P): Manji ili jednak 0,045%, sumpor (i): manje ili jednak 0,030%

Prednosti otpornosti od nehrđajućeg čelika od nehrđajućeg čelika

Definisana karakteristika za 347 SS je njegova otpornost na senzibilizaciju. Senzibilizacija se događa kada su standardni austenitni čelici poput 304 ili 316 izloženi temperaturama u rasponu od približno 425-815 stepeni (800-1500 stepeni f). Na tim temperaturama ugljik difundira granične granice i reagira s kromijom za formiranje kromiranih karbida (CR23C6). Ovo iscrpljuje hrom u područjima koja su u blizini graničnih granica, čineći ih podložnim na intergranularno koroziju (IGC) ili intergranularni napad (IGA), posebno u korozivnom okruženju poput kiselina ili hlorida.

Koliko radova na stabilizaciji: Columbium (NB) ima mnogo jači afinitet za ugljik od hroma. Tijekom visokotemperaturne izloženosti ili zavarivanja, NB preferirano kombinira sa ugljikom za formiranje stabilnih niobijum karbida (NBC). To učinkovito "zaključava" ugljik, sprečavajući značajan iscrpljivanje hroma na graničnim granicama i održavanju otpornosti na koroziju u HAZ-u i nakon usluge visokog temperature.

Primjene 347 nehrđajućeg čelika

Ovaj otpor na senzibilizaciju, u kombinaciji sa dobrom čvrstoćom i otporom oksidacije, diktira svoju glavnu industrijsku upotrebu:

● Visoka temperatura procesna oprema i petrohemijska industrija:

Rafinerija i petrohemijski cjevovodi: Kritično za komponente koje djeluju kontinuirano ili povremeno unutar raspona temperature osjetljivosti (npr. Dijelovi peći, granata izmjenjivača topline, linija za prijenos, vodovodne posude, prenosne ploče). Koristi se u katalitičkim pukotinama, reformatorima i hidrotreatorima koje upravljaju ugljikovodicima i procesnim potocima.

Izmjenjivači topline i kotlovi: cijevi, školjke i zaglavlja izložene visokim temperaturama u kojima bi se osjetljivost ugrozila integritet standarda 304/316. Superior za proizvodnju pare i proces grijanja / hlađenja.

Termički oksidizeri i oprema za kontrolu zagađenja: komponente izložene visokim temperaturama ispušnih plinova i potencijalnim korozivnim nusproduktima.

● Generacija energije:

Fosilne elektrane na gorivo: Superheater i rehuatreni cijevi, parni cjevovodi, zaglavlja i ostale komponente kotla koje rade pod visokim pritiskom i temperaturom (često veći od 550 stupnjeva / 1000 stepeni f). Otpisuje koroziju od oksidacije pare i dimnih plinova.

Nuklearna snaga (sekundarni krugovi): cjevovodi, izmjenjivači topline i posude u aplikacijama koje nisu reaktore rashladne tečnosti gdje su visoke temperature i potencijalne osjetljivosti zabrinutosti.

● Aerospace i mlazni motori:

Ispušni sustavi: razdjelnici, kanali i komponente za naknadu koji zahtijevaju snagu i otpornost na oksidaciju na povišenim temperaturama (do ~ 900 stupnjeva / 1650 stepeni f povremeno).

Cjepačke obloge i naknadni uređaji: Neke aplikacije koriste 347 za njenu termičku stabilnost.

● Zavarene izmišljotine koje rade na visokim temperaturama:

Bilo koja zavarena struktura (posude pod pritiskom, cjevovodi, konstrukcijske komponente) namijenjene usluzi gdje će zavarivati ​​zona zahvaćena toplinom (HAZ) izložena temperaturnom rasponu osjetljivosti tijekom rada . 347 minimizira rizik od neuspjeha IGC-a u tim zavarivanjem.

Zašto odabrati 347 nehrđajućeg čelika?

• Odlična otpornost na intergranularne korozije (IGC): Primarni razlog odabira, omogućeno od strane NB stabilizacije.
• Dobra čvrstoća na visokoj temperaturi: održava korisna mehanička svojstva (puzanje i čvrstoća ruptura stresa) na povišenim temperaturama bolja od standardnog 304/316, mašto od posebnih legura visoke temperature.
• Dobar otpor oksidacije: do otprilike 870 stepeni (1600 stepeni f) u kontinuiranom servisu i veće za povremenu ekspoziciju. Formira stabilni sloj oksid kromida.
• Dobra materijalnost i zavarivost: Može se lako formirati i zavariti koristeći standardne austenitne tehnike od nehrđajućeg čelika (TIG, MIG, pilje, VMA). Toplotna obrada nakon zavarivanja uglavnom nije potrebna za sprečavanje osjetljivosti u Hazu. Stabilizacija osigurava integritet zavarivanja za uslugu visokog temp.
• Dobra opća otpornost na koroziju: uporediva sa 321 i 304 u mnogim blagim okruženjima (atmosferska, voda, prehlada), ali ne kao otporna kao 316 u hloridnom okruženju ili čeliku od 904l u agresivnim kiselinama / morskom vodom.

347 nehrđajući čelik VS . 904 l Steel

Ključno je shvatiti da 347 SS i 904L čeličari opslužuju različite svrhe i ne bi se trebali zbuniti:

• Otpornost na koroziju:904L čelik, sa svojim visokim MO, CR, NI i CU, nudi velikom superiornom otporu i ujednačenoj koroziji, a ujednačenu koroziju u agresivnom okruženju poput sumporne kiseline, fosforne kiseline, hloride (morske vode), a nereduje općeniti otpor korozije, ali nedostaje mo / cu za teške uvjete.
• Temperaturni fokus:347 izdvaja u aplikacijama iznad 500 stepeni gdje je osjetljivost rizika . 904 l čelik nije dizajniran za održivu uslugu visoke temperature; Produljeno izlaganje iznad 400 stupnjeva može dovesti do štetnih faza padavina (Sigma, CHI) i gubitak otpornosti na koroziju.
• Trošak i izrada:904L čelik je značajno skuplji i mnogo teži / abrazivniji za stroj od 347 zbog sadržaja visokog legure i stope rada.

Zaključak

347 nehrđajući čelik je materijal izbora kada je primarna prijetnja intergranularna korozija zbog osjetljivosti tokom usluge visoke temperature ili zavarivanja. Njegova stabilizacija niobija čini neophodnim u rafinerijama, elektranama, opremom za preradu visokog temperature, zrakoplovne ispise i zavarene izmišljotine koje rade u okviru kritičnog raspona temperature. Iako pruža odgovarajuću opštu otpornost na koroziju, a ne zamjenjuje se, a ne, visoko legirani super-austenitni čelični otporni na koroziju poput čelika 904l {. 904 l. Odabir između 347 i 904L čeličnih šarki u potpunosti na specifičnom uslužnom okruženju - temperaturu, korozivne medije i uslove stres - zahtjevna stroga tehnička evaluacija.