Les consommateurs ordinaires ont des malentendus sur l'acier inoxydable, ils pensent que l'acier inoxydable magnétique n'est pas l'acier inoxydable 304 qualifié. Comme on le sait, selon la structure à température ambiante, l'acier inoxydable peut être divisé en austénite comme 201, 304, 321, 316, 310, martensite ou ferrique comme 430, 420, 410. Les austénites sont non magnétiques ou faiblement magnétiques et la martensite ou la ferrite sont magnétiques. 304 est une qualité représentative de l'acier inoxydable austénitique, il a une excellente maniabilité, soudabilité et résistance à la corrosion, représente 60% de la consommation mondiale d'acier inoxydable, généralement, il n'est pas magnétique, mais parfois il s'agit d'un magnétisme magnétique ou faible causé par la fusion des fluctuations de la composition chimique ou du traitement, mais nous ne pouvons pas penser que c'est faux ou de qualité inférieure, quelle est la raison?
304 est en acier inoxydable métastable, est une structure d'austénite unique après l'état de recuit, sans magnétique. Une ségrégation de la composition de fusion ou un traitement thermique inapproprié produira une petite quantité de structure de martensite ou de ferrite, donc avec un faible magnétique. De plus, après la déformation de traitement à froid (telle que l'emboutissage, l'étirage, le laminage, etc.), une partie de la structure austénitique a également subi un changement de phase (mutagenèse générale en martensite) et par magnétique.
Par exemple, dans le même lot de bandes d'acier, le diamètre extérieur du tuyau en acier de 76 mm n'a pas de magnétique évident, tandis que le diamètre extérieur du tuyau en acier de 9.5 mm a un magnétique évident. Les propriétés magnétiques du tube rectangulaire carré sont plus évidentes car la déformation en flexion à froid est supérieure à celle du tube rond, notamment dans la partie bombée.
La plupart des éviers d'eau sont en acier inoxydable 304. De nombreux consommateurs jugent qu'il est en acier inoxydable de qualité 304 selon que le réservoir d'eau est magnétique ou non. À l'heure actuelle, il existe de nombreux types de technologies de traitement pour l'évier, telles que le formage par soudage, le formage par traction intégrale, etc., s'il est utilisé, le soudage du matériau 304 est généralement recuit après le traitement de la plaque, ne sera pas magnétique ou faiblement magnétique (car du traitement de surface de l'évier); L'un des moulages par étirage du réservoir d'eau doit subir plusieurs étirages, recuit général puis étirage (le recuit augmente le coût et 304 n'est pas nécessaire de recuire à nouveau), il sera magnétique, c'est un phénomène très normal.
L'échangeur de chaleur à tube à soufflet est une mise à niveau basée sur un échangeur de chaleur à tube droit (brillant). La conception de la crête et du creux de la vague hérite des avantages de l'échangeur de chaleur tubulaire tels que la durabilité et la sécurité, et surmonte en même temps les défauts tels qu'une faible capacité de transfert de chaleur et une mise à l'échelle facile. Le principe est d'améliorer le coefficient de transfert de chaleur total afin de réduire la zone de transfert de chaleur requise, ce qui permet d'économiser des matériaux et de réduire le poids sous le même effet de transfert de chaleur.
Parce que le corps du soufflet est traité par pression à froid de tuyau lumineux billette, on pense généralement que le corps du soufflet peut être renforcé après sa mise en forme. L'expérience de stabilité de la pression externe montre que l'instabilité du tube d'échange thermique ondulé sous pression externe se produit d'abord dans la section de tube droit, et le tube ondulé ne sera instable que si la pression externe continue à augmenter. Ceci indique que la stabilité de la section ondulée est meilleure que celle de la section droite et que la pression critique de la section ondulée est supérieure à celle de la section droite.
Les expériences montrent que l'ondulation de la déformation de flambage s'est produite dans le creux de la vague, en particulier le creux d'une vague unique locale, généralement pas plus de deux creux d'instabilité en même temps, cela montre que la stabilité de la crête de la vague est meilleure que celle du creux mais parfois aussi peut apparaître au contraire, dans le processus de marquage à froid, à la fois la cuve et l'épaisseur de paroi de la section droite sont constantes, à froid après que le tube est en fait plus court.
L'existence de pics et de creux d'onde dans le soufflet augmente l'effet de la convection d'échange thermique radial dans les tubes, comme le montre la figure ci-dessous:
La convection radiale a une grande influence sur le coefficient de transfert de chaleur total, ce qui est la raison fondamentale du faible prix et de la légèreté de l'échangeur de chaleur à soufflet à double plaque tubulaire. La zone d'échange thermique du tube la surface du corps du soufflet et du tube droit est grande à la même longueur, mais ce changement est bien inférieur à la contribution du changement de la valeur du coefficient. On voit clairement que la vitesse d'écoulement du tube droit (léger) est considérablement réduite lorsqu'il est proche de la paroi du tube.
L'échangeur de chaleur à coque avec soufflet peut faire changer la vitesse et la direction du fluide pour former une turbulence par rapport à un échangeur à tube droit, ce qui permet un échange de chaleur avec la paroi, l'effet de frontière qui affecte le transfert de chaleur n'existera plus. Le coefficient de transfert de chaleur total peut être augmenté de 2 à 3 fois, et le fonctionnement réel peut même atteindre 5 fois, et le poids est léger, ce qui est la raison pour laquelle le prix de l'échangeur de chaleur à soufflet est inférieur à celui de la chaleur à tube droit échangeur. Selon les calculs et l'expérience pratique, le coefficient de transfert thermique total d'un soufflet de 1 mm d'épaisseur est 10% inférieur à celui d'un soufflet de 0.5 mm d'épaisseur. Les données de fonctionnement de centaines d'échangeurs de chaleur à soufflet montrent que l'épaisseur de la paroi (presque tous les 0.5 mm) est la principale raison du fonctionnement de 10 à 14 ans sans réparation ni dommage majeur.
De plus, l'échangeur de chaleur à soufflet peut résister efficacement à l'impact d'un coup de bélier. La coque de l'échangeur de chaleur à plaques à double tube est reliée à un joint de dilatation. S'il souffre de l'impact d'un coup de bélier, le joint de dilatation sera mal placé. Cela se produit à la fois pour les échangeurs de chaleur à soufflet et à tube droit, et la déformation de la coque peut entraîner la torsion du tube. C'est parce que les soufflets ont plus de marge de dilatation, que la marge de déformation élastique est importante lors de la déformation, c'est-à-dire que la capacité à résister à l'instabilité est forte dans ce cas. Mais dans tous les cas, dans le processus d'installation pour éviter l'apparition de coups de bélier, peut être pris en utilisant une vanne à angle assis, un interrupteur de retard et d'autres mesures.
Avantages de l'échangeur de chaleur à soufflet en acier inoxydable
Efficacité de transfert de chaleur élevée
La conception spéciale de la crête et du creux du soufflet permet au fluide de s'écouler en raison de la mutation continue de la section intérieure et extérieure du tube pour former une forte turbulence. Même dans le cas d'un très faible débit, le fluide peut former une forte perturbation à l'intérieur et à l'extérieur du tube, ce qui améliore grandement le coefficient de transfert thermique du tube d'échange thermique. Le coefficient de transfert de chaleur est 2 à 3 fois supérieur à celui de l'échangeur de chaleur à tube traditionnel.
Pas de mise à l'échelle et de blocage
Le milieu à l'intérieur et à l'extérieur du soufflet est toujours dans un état très turbulent, ce qui rend les particules solides dans le milieu difficile à déposer du tartre; D'autre part, affecté par la différence de température du milieu produira une trace de déformation par expansion axiale, la courbure changera fréquemment, la saleté et le tube d'échange de chaleur produiront une grande force de traction, même s'il y a du tartre, le calme se cassera donc s'éteint automatiquement, de sorte que l'échangeur de chaleur a toujours maintenu une performance de transfert de chaleur durable et meilleure.
Compensation automatique
La structure et la forme spéciales du soufflet peuvent réduire efficacement la contrainte thermique à condition d'être chauffé sans ajouter de joints de dilatation, simplifiant ainsi la structure des produits et améliorant la fiabilité des produits.
Longue durée de vie
La capacité d'expansion axiale est améliorée, ce qui réduit efficacement la contrainte de différence de température et peut s'adapter à la grande différence de température et au changement de pression, de sorte qu'il n'y aura pas de fuite causée par la rupture de l'embouchure du tuyau. La connexion entre le déflecteur et le soufflet prolonge la durée de vie de l'échangeur de chaleur.
https://wldstainless.com/wp-content/uploads/2020/08/wldstainless-logo.png00WLD Inoxhttps://wldstainless.com/wp-content/uploads/2020/08/wldstainless-logo.pngWLD Inox2021-04-13 13:12:172021-04-13 13:14:08Lorsque les soufflets en acier inoxydable sont utilisés dans l'échangeur de chaleur à coque
Les grades 304 et 430 sont des matériaux en acier inoxydable couramment utilisés. L'acier inoxydable 304 est un type général d'acier inoxydable austénitique au chrome-nickel, la densité de 7.93 g / cm3, également connu sous le nom d'acier inoxydable 18/8, est la série 300 d'acier inoxydable est l'acier le plus couramment utilisé. Il peut résister à des températures élevées de 800 ℃, a de bonnes performances de traitement et une bonne ténacité, largement utilisé dans les exigences de bonnes performances complètes (résistance à la corrosion et moulage) et des pièces. Le 304L est une version à faible teneur en carbone du 304, qui ne nécessite pas de recuit après soudage, il est donc largement utilisé pour les pièces de jauge épaisse (environ 5 mm et plus). La teneur en carbone plus élevée du 304H peut être utilisée à des températures élevées. La structure austénitique recuite confère également à ces nuances une excellente ténacité, même à de basses températures de congélation.
Le chrome 430 à faible teneur en carbone est l'un des aciers inoxydables ferritiques les plus courants, a une bonne résistance à la corrosion, également connu sous le nom de 18/0 ou 18-0, est l'un des 400 séries d'aciers inoxydables. Il peut être rendu légèrement renforcé par un travail à froid, mais la ténacité à basse température est médiocre et ne peut généralement pas être durcie par traitement thermique. Sa conductivité thermique est meilleure que l'austénite, le coefficient de dilatation thermique est plus petit que l'austénite, la fatigue de la résistance à la chaleur, l'ajout d'un élément stabilisateur en titane fait que le cordon de soudure fait partie de la propriété mécanique est bon, peut être utilisé pour la décoration du bâtiment, les pièces de brûleur à combustible , appareils électroménagers, pièces d'appareils électroménagers. 430F est un type d'acier avec des performances de coupe libre sur l'acier 430, principalement utilisé pour les tours automatiques, les boulons et les écrous, etc. 430LX ajoute du Ti ou du Nb dans l'acier 430, réduit la teneur en C et améliore les performances de traitement et les performances de soudage. Il est principalement utilisé pour les réservoirs d'eau chaude, les systèmes d'eau de chauffage, les appareils sanitaires, les appareils ménagers durables, les volants de bicyclette, etc.
Selon ASTM A240 - Spécifications pour les plaques, feuilles et bandes en acier inoxydable au chrome et au chrome-nickel pour récipients sous pression et à usage général, l'acier inoxydable 430 doit contenir moins de 0.12% de carbone, entre 16-18% de chrome et moins de 0.75% de nickel , la différence entre 304 et 430 comme indiqué dans le tableau ci-dessous:
Comparaison de la composition chimique
UNS
C
Mn
P
S
Si
Cr
Ni
Mo
S30400
0.07
2.00
0.045
0.03
0.75
17.5-19.5
8.0-10.5
/
S43000
0.12
1,00
0.04
0.03
1.00
16.0-18.0
0.75
/
Comparaison des propriétés mécaniques
Notes
Limite d'élasticité, Mpa
Résistance à la traction, Mpa
Allongement en 2 / 50mm, min,%
Dureté, HBW
304
205
515
40
183
403
205
450
22
201
Pour résumer, ils diffèrent principalement par les éléments suivants:
Résistance à la corrosion: La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable 304 est meilleure que 430. Parce que l'acier inoxydable 430 contient 16.00-18.00% de chrome, ne contient essentiellement pas de nickel, l'acier inoxydable 304 contient plus de chrome et de nickel;
Stabilité: L'acier inoxydable 430 est la forme de ferrite, l'acier inoxydable 304 est l'austénite, plus stable que l'acier inoxydable 430;
Ténacité: La ténacité de 304 est supérieure à 430 en acier inoxydable;
La conductivité thermique: La conductivité thermique de l'acier inoxydable ferrite 430 est comme l'acier inoxydable 304;
Propriétés mécaniques: 430 propriétés mécaniques du cordon de soudure en acier inoxydable que l'acier inoxydable 304 est meilleure en raison de l'ajout de titane élément chimique stable.
316LN est la version d'addition d'azote basée sur Acier 316L (0.06% ~ 0.08%), de sorte qu'il présente les mêmes caractéristiques que le 316L, a été utilisé dans la fabrication de composants structurels à haute température dans un réacteur surgénérateur rapide (FBRS). La réduction de la teneur en carbone réduit considérablement la susceptibilité à la fissuration par corrosion sous contrainte due au soudage dans des environnements corrosifs ultérieurs. Le fluage, la fatigue à faible cycle et l'interaction fluage-fatigue sont les considérations les plus importantes pour les composants FBRS. La résistance à haute température de Acier inoxydable 316L peut être amélioré à l'acier inoxydable 316 en alliant 0.06% ~ 0.08% N. L'influence d'une teneur en azote supérieure à 0.08% sur les propriétés mécaniques de l'acier inoxydable 316L à haute température sera discutée dans cet article.
Composition chimique de l'acier inoxydable 316LN
Four
N
C
Mn
Cr
Mo
Ni
Si
S
P
Fe
Normes
0.06-0.22
0.02-0.03
1.6-2.0
17-18
2.3-2.5
12.0-12.5
≤ 0.5
≤ 0.01
≤ 0.03
-
1
0.07
0.027
1,7
17.53
2.49
12.2
0.22
0.0055
0.013
-
2
0.11
0.033
1.78
17.63
2.51
12.27
0.21
0.0055
0.015
-
3
0.14
0.025
1.74
17.57
2.53
12.15
0.20
0.0041
0.017
-
4
0.22
0.028
1.70
17.57
2.54
12.36
0.20
0.0055
0.018
-
Ces quatre lots d'acier inoxydable 316LN avec une teneur en azote de 0.07%, 0.11%, 0.14% et 0.22%, et une teneur en carbone de 0.03%, ont été testés pour étudier les effets de l'azote sur la traction, le fluage, la fatigue à bas cycle et le fluage. -propriétés de fatigue de l'acier inoxydable 316LN. Le but de cette expérience est de trouver la teneur optimale en azote pour obtenir la meilleure combinaison de propriétés de traction, de fluage et de fatigue à bas cycle. Les résultats expérimentaux montrent que l'azote peut améliorer la résistance à la traction, au fluage et à la fatigue des aciers inoxydables austénitiques. Les raisons de l'augmentation de la résistance comprennent l'amélioration de la solution, la réduction de l'énergie de défaut d'empilement (SFE), le durcissement par précipitation, la formation de composites (solutés interstitiels), la ségrégation atomique et le durcissement ordonné. En raison de leurs propriétés d'échange d'électrons différentes, l'azote dissous dans l'acier inoxydable austénitique a un plus grand volume d'expansion que le carbone.
En plus de l'interaction élastique entre l'azote et la dislocation, l'interaction électrostatique de dislocation interstitielle influence également la résistance. Les noyaux de dislocation sont caractérisés par le manque d'électrons libres, ce qui signifie qu'ils ont une charge positive. Les atomes d'azote dans les aciers inoxydables austénitiques sont chargés négativement en raison de la position des électrons libres près des atomes d'azote et de l'interaction électrostatique entre les dislocations et les atomes d'azote.
L'énergie de liaison effective entre l'atome d'azote et la dislocation augmente avec l'augmentation de la teneur en azote dans l'acier austénitique, mais la corrélation n'est pas évidente pour le carbone. Dans les aciers austénitiques, l'azote interstitiel interagit avec les éléments substituants et tend à former des compositions atomiques substituantes interstitielles. Le composé se lie facilement aux éléments à gauche de Fe dans le tableau périodique, tels que Mn, Cr, Ti et V.Il existe une forte corrélation entre les propriétés de la liaison interatomique (c'est-à-dire l'orientation par rapport à la désorientation) et la proximité de atomes dans un système d'alliage à plusieurs composants. La liaison entre les atomes métalliques facilite la commande à courte distance, c'est-à-dire la liaison d'atomes de différents éléments. La polarisation interatomique facilite l'échange d'électrons covalents, la liaison entre les atomes d'un même élément. Le carbone favorise l'agrégation des atomes de substitution dans la solution solide à base de fer, tandis que l'azote facilite la commande à courte distance.
En général, la limite d'élasticité (YS) et la résistance à la traction ultime (UTS) de 316L l'acier inoxydable est considérablement amélioré par l'alliage de 0.07% ~ 0.22% d'azote. L'augmentation de la résistance a été observée dans tous les tests dans la plage de température de 300 ~ 1123 K. Un vieillissement par déformation dynamique a été observé dans une plage de température limitée. La plage de température du vieillissement dynamique par déformation (DSA) diminue avec l'augmentation de la teneur en azote.
