Edelstahl-Hochtemperaturfestigkeit
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Bestimmende Faktoren
Oxidationsstabilität von nichtrostenden Stählen ist abhängig vom Chromgehalt die Meisten austenitischen Stählen mit einem Chromgehalt von mindestens 18% kann bei Temperaturen bis zu 870 ° C. die Meisten martensitische und ferritische Stähle haben eine geringere Oxidationsstabilität und damit mehr nützliche niedrige Betriebstemperaturen.
Ausdehnung
Warmfestigkeit der Materialien in der Regel ausgedrückt durch die Stärke der Schleich — Fähigkeit eines Materials zu widerstehen Verzerrungen bei längerer Einwirkung von hohen Temperaturen. In dieser Hinsicht besonders wirksam sind austenitische Edelstähle.
Kohlenstoffarme Version Standard austenitischen Marken haben eine reduzierte Festigkeit bei hohen Temperaturen, also in der Regel nicht gelten für strukturelle Anwendungen bei hohen Temperaturen.
Duplex-Edelstähle haben eine gute Oxidationsbeständigkeit aufgrund Ihrer hohen Gehalt an Chrom, aber Sie sind anfällig für Versprödung bei der Einwirkung von Temperaturen oberhalb von 350 ° C. Bei höheren Temperaturen ist die Festigkeit von Stählen reduziert.
Strukturelle Stabilität
Das Problem der Ausfällung von Hartmetall-Körnern tritt auf, wenn einige Edelstähle ausgesetzt bei Temperaturen von 425 bis 815 ° C, das führt zu einer signifikanten Abnahme der Korrosionsbeständigkeit. Ein weiteres Problem besteht darin, dass einige Edelstähle in Hochtemperatur-Anwendungen bilden eine fragile Sigma-Phase. Versprödung Sigma-Phase begleitet von den entsprechenden änderungen in der Mikrostruktur des Stahls. Ungünstige Mikrostruktur geändert werden können, heizt den Stahl auf eine Temperatur oberhalb der Temperaturbereich der Bildung von Sigma-Phase, allerdings ist es nicht immer akzeptabel, da die Sigma-Phase bildet sich immer in den Stählen mit hohem Siliziumgehalt. Also Silikon in rostfreien Stählen wird es oft durch Nickel.
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Umweltfaktoren
Andere Faktoren, die relevant bei der Verwendung von Stählen für Hochtemperaturanwendungen, sind die Beständigkeit gegen Aufkohlen und сульфидированию. Die schwefelhaltigen Gase in reduzierenden Bedingungen erheblich beschleunigen den Angriff auf die rostfreie Legierungen mit hohem Nickelanteil. Wenn unter reduzierenden Bedingungen schwefelhaltige Gase vorhanden sind, wird vorgeschlagen, zunächst laufen Prototypen für Tests unter ähnlichen Bedingungen für die optimale Legierung.
Thermische Expansion
Andere Eigenschaft, die anwendbar sein kann in Anwendungen mit hoher Temperatur, ist die Wärmeausdehnung eines bestimmten Materials.
Wärmeausdehnungskoeffizient austenitische nichtrostende Stähle höher als für die meisten anderen Stahlsorten. Seine Werte ändern sich nicht nur bei verschiedenen Marken von Edelstahl, sondern auch mit der Temperatur leicht erhöht.
Die Wirkung der thermischen Ausdehnung am meisten bedeutsam, wenn zwei unterschiedliche Metalle zusammen sind, und dann erhitzt werden: dies führt zu einer Biegung oder выпучиванию.
Lokalisierte Spannung von der Ausdehnung bei Erwärmung und Abkühlung beitragen können spannugsrisskorrosion unter Spannung in einer Umgebung, die in der Regel das Metall nicht angreift. Diese Anwendungen erfordern die Minimierung der negativen Auswirkungen der Temperaturschwankungen, wie Z. B. die Verwendung von Schadenersatz-Nähte, um sicherzustellen, dass die Bewegung, ohne Verzerrungen und verhindern plötzliche Veränderungen Querschnitt.
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