在高温环境中的不锈钢紧固件的选择
通常热交换器正常工作温度约可至283℃,但这一温度时不锈钢螺栓却容易生锈。原因在于,较高温环境时,热循环会导致有的不锈钢组织非不锈钢化。因此在选择不锈钢紧固件材料时要满足要求,防止后期损失。下面就来介绍下不锈钢紧固件可选材料。
300系不锈钢紧固件
300系不锈钢是制造紧固件、接头、管子与管道常选用的材料。其中又属304不锈钢紧固件多。18—8钢是300系列不锈钢铬和镍的名义含量.此类材料的表面具备较较好的抗腐蚀能力,但如把304不锈钢加热至199℃之上时,因为碳的沉积作用,会降低其中铬含量。这是由于高温下铬与碳结合会生成碳化铬,而这个碳化铬又是不防锈的。
如果使用304L不锈钢能够缓解这一问题,因为304L不锈钢的碳含量仅为304不锈钢的1/3左右。而采用321不锈钢或347不锈钢则能够避免碳化铬的生成。321不锈钢和347不锈钢分别含钛和铌,它们的化学性质非常稳定。因为钛和铌对碳的亲和力比铬大,所以在高温下会与碳分别生成碳化钛和碳化铌,所以就能够保留铬。所以一般300系不锈钢用来制作螺栓的有304、321和347不锈钢。
此外因为300系不锈钢的强度只有在冷成形时才能够获得强化,所以每当温度达到283℃时,热循环会使紧固件强度下降到退火状态。而如果强度降低的程度无法接受,则即使321或347也需要重新考虑,这种情况下,就要选择其他材料了。
400系不锈钢
400系不锈钢的铬含量要低于300系不锈钢,但不存在碳沉积问题,并且能够进行热处理,能够用在温度高达393℃的作业环境中。但因为铬含量只有12%-14%,在有严重化学气氛的环境中使用会受到腐蚀,但300系铬含量达到16%-20%,则不会腐蚀。另外400系不锈钢具有磁性。通常400系列不锈钢中410、416和430系列用于紧固件。
在283℃的作业环境中不适宜使用304不锈钢,假如材料强度下降接近退火状态能够接受,可选用321或347不锈钢之类的稳定材料,而如果强度要求高,并且周围环境腐蚀也不严重,能够使用400系不锈钢就可满足要求。
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