316不銹鋼管在日常中不太常見,主要是用在電力、化工、工業(yè)生產中比較多。這些領域的共同特點就是都處于高溫暴曬或者高溫環(huán)境中,這是很多牌號的不銹鋼都難以抵抗的苛刻環(huán)境,但是316不銹鋼則是同時滿足耐腐蝕和耐高溫的特性,今天就給大家介紹一下,高溫環(huán)境下的應用為何首選316不銹鋼管。
對于高溫環(huán)境的選材原則,須考慮設計壽命、允許變形、介質和操作環(huán)境以及成本。在確定設計參數(shù)后,首先要考慮的是耐熱強度,它決定了材料在其預期設計壽命內的變形程度。第二個考慮因素是熱穩(wěn)定性,更常見的是高溫脆化。
1、短期抗拉強度:在溫度達到482℃之前,短期抗拉強度至關重要。工程設計中所用316不銹鋼管的許用應力,即材料蠕變前的許用應力,與該不銹鋼材料的性能有關。當介質溫度超過482℃時,材料的高溫短期強度性能不再能代表材料的真實性能,而長期強度決定了材料的許用應力。獲得設計信息取決于蠕變和蠕變斷裂測試。
2、蠕變:溫度超過482℃后材料在應力作用下的變形是塑性變形而不是彈性變形,被測材料在短期拉伸試驗中的屈服點高于蠕變或蠕變斷裂強度。因此,在一定應力下工作溫度為482℃或更高的結構是否安全是時候了。在受力時間內,不銹鋼焊管所能承受的應力和所能承受的最大彈性下降。蠕變試驗的作用是找出應力強度、時間和溫度不同時的蠕變速率和應變量。
3、蠕變爆破強度:蠕變斷裂強度試驗用于設定許用應力,10萬小時的斷裂強度值是材料的基本性能之一。對于不考慮變形變量而只考慮高溫運行壽命的316不銹鋼管零件,耐久強度極限是一個重要的設計標準。在設計大多數(shù)高溫設備時,我們遵循ASME 《鍋爐和壓力容器的規(guī)范》(我國壓力容器規(guī)范為GB150),這是長期安全設備的設計、制造、檢驗和施工的程序文件和最低設計要求。
4、熱穩(wěn)定性:溫度和時間的差異可以改變所有鋼和合金的金相組織。對于不銹鋼,這些變化可能是軟化、碳化物沉淀或脆化。馬氏體不銹鋼在接近原始熱處理的正火溫度下會軟化。 304等奧氏體不銹鋼會在427℃-898℃下析出碳化物。例外情況是超低碳和穩(wěn)定的不銹鋼,這會導致不銹鋼管在某些晶間環(huán)境中失去韌性或腐蝕。
高溫環(huán)境下的應用為何首選316不銹鋼管?因為該材質具有良好的抗拉強度、蠕變性、蠕變爆破強度和熱穩(wěn)定性。在高溫環(huán)境下能夠不易變形、不易斷裂、不易脆化、不易軟化、碳化物不易沉淀、不易生銹等。在高溫環(huán)境下采用316不銹鋼管能夠有效提高電力、化工、工業(yè)設備的壽命,避免發(fā)生生產事故。