Gewone consumenten hebben enkele misverstanden over roestvrij staal, zij denken dat magnetisch roestvrij staal niet gekwalificeerd is voor roestvrij staal 304. Zoals we weten, kan roestvrij staal, afhankelijk van de structuur bij kamertemperatuur, worden onderverdeeld in austeniet zoals 201, 304, 321, 316, 310, martensiet of ijzer, zoals 430, 420, 410. Austenieten zijn niet-magnetisch of zwak magnetisch en martensiet of ferriet zijn magnetisch. 304 is een representatieve kwaliteit van austenitisch roestvrij staal, het heeft uitstekende verwerkbaarheid, lasbaarheid en corrosieweerstand, is verantwoordelijk voor 60% van het wereldverbruik van roestvrij staal, over het algemeen is het niet magnetisch, maar soms is het magnetisch of zwak magnetisme veroorzaakt door smelten schommelingen in de chemische samenstelling of verwerking, maar we kunnen niet denken dat dit nep of ondermaats is. Welke reden is dit?
304 is metastabiel roestvrij staal, is een enkele austenietstructuur na het uitgloeien, zonder magnetisch. Door segregatie van de smeltsamenstelling of een onjuiste warmtebehandeling ontstaat een kleine hoeveelheid martensiet- of ferrietstructuur, dus met een zwakke magnetische werking. Bovendien onderging een deel van de austenietstructuur na de koude verwerkingsvervorming (zoals stampen, strekken, walsen, enz.) ook een faseverandering (algemene mutagenese naar martensiet) en met magnetisch.
In dezelfde partij stalen strips is de buitendiameter van stalen buizen van 76 mm bijvoorbeeld niet duidelijk magnetisch, terwijl de buitendiameter van stalen buizen van 9,5 mm duidelijk magnetisch is. De magnetische eigenschappen van de vierkante rechthoekige buis zijn duidelijker omdat de vervorming bij koud buigen groter is dan die van de ronde buis, vooral in het buiggedeelte.
Het grootste deel van de watergootsteen is gemaakt van roestvrij staal 304. Veel consumenten oordelen dat het is gemaakt van roestvrij staal 304, afhankelijk van of het waterreservoir magnetisch is of niet. Momenteel zijn er veel soorten verwerkingstechnologie voor de gootsteen, zoals lasvormen, integraal trekvormen, enz., Indien gebruikt 304-materiaal lasvormen, wordt het over het algemeen uitgegloeid na de plaatverwerking, zal het niet magnetisch of zwak magnetisch zijn (omdat van de oppervlaktebehandeling van de gootsteen); Een van de tekeningvormen van de watertank moet meerdere keren worden uitgerekt, algemeen uitgloeien en vervolgens uitrekken (gloeien verhoogt de kosten, en 304 is niet nodig om opnieuw te gloeien), het zal magnetisch zijn, dat is een heel normaal verschijnsel.
De balgbuiswarmtewisselaar is een upgrade op basis van een rechte (blanke) buizenwarmtewisselaar. Het ontwerp van de top en het dal van de golf erft de voordelen van de buisvormige warmtewisselaar, zoals duurzaamheid en veiligheid, en overwint tegelijkertijd de gebreken zoals een slechte warmteoverdrachtscapaciteit en gemakkelijke schaalvergroting. Het principe is om de totale warmteoverdrachtscoëfficiënt te verbeteren om het vereiste warmteoverdrachtsoppervlak te verkleinen, wat materialen kan besparen en het gewicht kan verminderen onder hetzelfde warmteoverdrachtseffect.
Omdat het balglichaam door koudpersen wordt verwerkt heldere pijp knuppel, wordt algemeen aangenomen dat het balglichaam na vorming kan worden versterkt. Het externe drukstabiliteitsexperiment laat zien dat de instabiliteit van de gegolfde warmtewisselaarbuis onder externe druk eerst optreedt in het rechte pijpgedeelte, en dat de gegolfde buis alleen instabiel zal zijn als de externe druk blijft stijgen. Dit geeft aan dat de stabiliteit van het golfprofiel beter is dan die van het rechte gedeelte en dat de kritische druk van het golfprofiel hoger is dan die van het rechte gedeelte.
Experimenten tonen aan dat de rimpel van knikvervorming optrad in het golfdal, vooral lokale enkele golfdal, over het algemeen niet meer dan twee troggen tegelijkertijd. Het laat zien dat de stabiliteit van de golftop beter is dan het dal, maar soms ook kan verschijnen het tegenovergestelde, bij het koudpersmarkeringsproces zijn zowel de trog als de wanddikte van het rechte gedeelte constant, koud nadat de buis feitelijk korter is.
Het bestaan van golfpieken en dalen in de balg vergroot het effect van radiale warmte-uitwisselingsconvectie in de buizen, zoals weergegeven in onderstaande figuur:
Radiale convectie heeft een grote invloed op de totale warmteoverdrachtscoëfficiënt, wat de fundamentele reden is voor de lage prijs en het lichte gewicht van de dubbele buisplatenbalgwarmtewisselaar. Het warmtewisselingsgebied van de buis Het lichaamsoppervlak van de balg en de rechte buis is groot bij dezelfde lengte, maar deze verandering is veel kleiner dan de bijdrage van het veranderen van de coëfficiëntwaarde. Duidelijk is te zien dat de stroomsnelheid van de rechte (lichte) buis aanzienlijk wordt verminderd als deze zich dicht bij de buiswand bevindt.
De shell-warmtewisselaar met balg kan de vloeistofsnelheid en -richting constant veranderen om turbulentie te vormen in vergelijking met een warmtewisselaar met rechte buizen, waardoor warmte wordt uitgewisseld met de muur, het grenseffect dat de warmteoverdracht beïnvloedt, zal niet langer bestaan. De totale warmteoverdrachtscoëfficiënt kan 2 tot 3 keer worden verhoogd, en de daadwerkelijke werking kan zelfs 5 keer worden bereikt, en het gewicht is licht, wat de reden is waarom de prijs van een balgwarmtewisselaar lager is dan die van de rechte buiswarmtewisselaar. uitwisselaar. Volgens berekening en praktijkervaring is de totale warmteoverdrachtscoëfficiënt van balgen met een dikte van 1 mm 10% lager dan die van balgen met een dikte van 0,5 mm. Uit de bedrijfsgegevens van honderden balgwarmtewisselaars blijkt dat de wanddikte (bijna allemaal 0,5 mm) de belangrijkste reden is voor een werking van 10 tot 14 jaar zonder grote reparaties of schade.
Bovendien is de balgwarmtewisselaar effectief bestand tegen de impact van een waterslag. De schaal van de platenwarmtewisselaar met dubbele buizen is verbonden met een dilatatievoeg. Als het last heeft van de impact van waterslag, zal de dilatatievoeg misplaatst zijn. Dit gebeurt bij zowel balgwarmtewisselaars als bij rechte buiswarmtewisselaars, en de vervorming van de schaal kan ervoor zorgen dat de buis gaat draaien. Omdat de balg een grotere uitzettingsmarge heeft, is de elastische rekmarge groot bij het ondergaan van vervorming, dat wil zeggen dat het vermogen om instabiliteit te weerstaan in dit geval sterk is. Maar in ieder geval kan tijdens het installatieproces het optreden van waterslag worden voorkomen door het gebruik van een hoekventiel, vertragingsschakelaar en andere maatregelen.
Voordelen van een roestvrijstalen balgwarmtewisselaar
Hoge warmteoverdrachtsefficiëntie
Het speciale top- en trogontwerp van de balg zorgt ervoor dat de vloeistof stroomt vanwege de voortdurende mutatie van het binnen- en buitengedeelte van de buis, waardoor een sterke turbulentie ontstaat. Zelfs bij een zeer klein debiet kan de vloeistof binnen en buiten de buis een sterke verstoring vormen, waardoor de warmteoverdrachtscoëfficiënt van de warmtewisselaarbuis aanzienlijk verbetert. De warmteoverdrachtscoëfficiënt is 2 tot 3 keer hoger dan die van de traditionele buizenwarmtewisselaar.
Geen schaling en blokkering
Het medium binnen en buiten de balg bevindt zich altijd in een zeer turbulente toestand, waardoor de vaste deeltjes in het medium moeilijk kalkaanslag kunnen afzetten; Aan de andere kant, beïnvloed door het temperatuurverschil van het medium, zal er een spoor van axiale uitzettingsvervorming optreden, de kromming zal vaak veranderen, de vuil- en warmte-uitwisselingsbuis zal een grote trekkracht produceren, zelfs als er kalkkalm is, zal deze daarom breken automatisch uitgeschakeld, zodat de warmtewisselaar altijd een duurzame, betere warmteoverdrachtsprestatie heeft behouden.
Automatische compensatie
De speciale structuur en vorm van balgen kan de thermische spanning onder verhitting effectief verminderen zonder dilatatievoegen toe te voegen, waardoor de structuur van producten wordt vereenvoudigd en de betrouwbaarheid van producten wordt verbeterd.
Lange levensduur
Het axiale uitzettingsvermogen is verbeterd, wat de temperatuurverschilspanning effectief vermindert en zich kan aanpassen aan het grote temperatuurverschil en drukverandering, zodat er geen lekkage zal optreden als gevolg van het scheuren van de pijpmond. De verbinding tussen de keerplaat en de balg verlengt de levensduur van de warmtewisselaar.
https://wldstainless.com/wp-content/uploads/2020/08/wldstainless-logo.png00WLD roestvrijhttps://wldstainless.com/wp-content/uploads/2020/08/wldstainless-logo.pngWLD roestvrij2021-04-13 13:12:172021-04-13 13:14:08Wanneer roestvrijstalen balgen worden gebruikt in schaalwarmtewisselaars
De kwaliteiten 304 en 430 zijn veelgebruikte roestvrijstalen materialen. 304 roestvrij staal is een algemeen type chroom-nikkel austenitisch roestvrij staal, de dichtheid van 7,93 g/cm3, ook bekend als 18/8 roestvrij staal, is de 300-serie roestvrij staal het meest gebruikte staal. Het is bestand tegen hoge temperaturen van 800 ℃, heeft goede verwerkingsprestaties en taaiheid, en wordt veel gebruikt in de vereisten van goede uitgebreide prestaties (corrosiebestendigheid en vormgieten) apparatuur en onderdelen. 304L is een koolstofarme versie van 304, waarvoor geen uitgloeien na het lassen nodig is, en wordt daarom veel gebruikt voor dikke onderdelen (ca. 5 mm en groter). Het hogere koolstofgehalte van 304H kan bij hoge temperaturen worden gebruikt. De gegloeide austenietstructuur geeft deze kwaliteiten ook een uitstekende taaiheid, zelfs bij lage vriestemperaturen.
Koolstofarm hoog chroom 430 is een van de meest voorkomende ferritische roestvrij staalsoorten, heeft een goede corrosieweerstand, ook bekend als 18/0 of 18-0, is een van de 400-serie roestvrij staal. Het kan enigszins worden versterkt door koud bewerken, maar de taaiheid bij lage temperaturen is slecht en kan over het algemeen niet worden gehard door warmtebehandeling. De thermische geleidbaarheid is beter dan die van austeniet, de thermische uitzettingscoëfficiënt is kleiner dan die van austeniet, hittebestendigheidsvermoeidheid, de toevoeging van stabiliserend element titanium zorgt ervoor dat de lasnaad deel uitmaakt van de mechanische eigenschap, kan worden gebruikt voor bouwdecoratie, brandstofbranderonderdelen , huishoudelijke apparaten, onderdelen voor huishoudelijke apparaten. 430F is een soort staal met vrije snijprestaties op 430-staal, voornamelijk gebruikt voor automatische draaibanken, bouten en moeren, enz. 430LX voegt Ti of Nb toe aan 430-staal, vermindert het gehalte aan C en verbetert de verwerkingsprestaties en lasprestaties. Het wordt voornamelijk gebruikt voor warmwatertanks, verwarmingswatersystemen, sanitaire apparaten, duurzame huishoudelijke apparaten, fietsvliegwielen, enz.
Volgens ASTM A240-specificaties voor chroom- en chroomnikkelroestvrijstalen platen, platen en strips voor drukvaten en algemene doeleinden, moet roestvrij staal 430 minder dan 0,12% koolstof bevatten, tussen 16-18% chroom en minder dan 0,75% nikkel. het verschil tussen 304 en 430 zoals weergegeven in de onderstaande tabel:
Vergelijking van chemische samenstelling
UNS
C
Mn
P
S
Si
Cr
Ni
ma
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
/
Vergelijking van mechanische eigenschappen
Cijfers
Opbrengststerkte, Mpa
Treksterkte, MPa
Verlenging in 2 /50 mm, min, %
Hardheid, HBW
304
205
515
40
183
403
205
450
22
201
Samenvattend verschillen ze voornamelijk op de volgende punten:
Corrosieweerstand: De corrosieweerstand van 304 roestvrij staal is beter dan 430. Omdat 430 roestvrij staal 16.00-18.00% chroom bevat, bevat het in principe geen nikkel, 304 roestvrij staal bevat meer chroom en nikkel;
Stabiliteit: 430 roestvrij staal is ferrietvorm, 304 roestvrij staal is austeniet, stabieler dan 430 roestvrij staal;
Taaiheid: De taaiheid van 304 is hoger dan die van roestvrij staal 430;
Warmtegeleiding: De thermische geleidbaarheid van ferriet 430 roestvrij staal is als 304 roestvrij staal;
Mechanische eigenschappen: 430 roestvrij staal lasnaad mechanische eigenschappen dan 304 roestvrij staal zijn beter vanwege de toevoeging van stabiel chemisch element titanium.
316LN is de versie met stikstoftoevoeging, gebaseerd op 316L staal (0,06% ~ 0,08%), zodat het dezelfde kenmerken heeft als 316L, is gebruikt bij de vervaardiging van structurele componenten op hoge temperatuur in een snelle kweekreactor (FBRS). Het verminderen van het koolstofgehalte vermindert de gevoeligheid voor spanningscorrosiescheuren als gevolg van lassen in daaropvolgende corrosieve omgevingen aanzienlijk. De interactie tussen kruip, lage cyclusvermoeidheid en kruip-vermoeidheid zijn de belangrijkste overwegingen voor FBRS-componenten. De hoge temperatuursterkte van 316L roestvrij staal kan worden verbeterd tot 316 roestvrij staal door 0,06% ~ 0,08% N te legeren. De invloed van een stikstofgehalte hoger dan 0,08% op de mechanische eigenschappen van 316L roestvrij staal bij hoge temperatuur zal in dit artikel worden besproken.
Chemische samenstelling van 316LN roestvrij staal
Oven
N
C
Mn
Cr
ma
Ni
Si
S
P
Fe
Normen
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
–
Deze vier batches 316LN roestvrij staal met een stikstofgehalte van 0,07%, 0,11%, 0,14% en 0,22%, en een koolstofgehalte van 0,03%, werden getest om de effecten van stikstof op trek, kruip, lage-cyclusvermoeidheid en kruip te bestuderen. -vermoeidheidseigenschappen van 316LN roestvrij staal. Het doel van dit experiment is het vinden van het optimale stikstofgehalte om de beste combinatie van trek-, kruip- en lage cyclusvermoeiingseigenschappen te verkrijgen. De experimentele resultaten laten zien dat stikstof de treksterkte, kruip- en vermoeiingssterkte van austenitisch roestvast staal kan verbeteren. De redenen voor de toename in sterkte zijn onder meer oplossingsverbetering, verminderde stapelfoutenergie (SFE), precipitatieharding, vorming van composieten (interstitiële opgeloste stoffen), atomaire segregatie en geordende verharding. Vanwege hun verschillende elektronenuitwisselingseigenschappen heeft de opgeloste stikstof in austenitisch roestvast staal een groter expansievolume dan koolstof.
Naast de elastische interactie tussen stikstof en dislocatie beïnvloedt ook de elektrostatische interstitiële dislocatie-interactie de sterkte. Dislocatiekernen worden gekenmerkt door het ontbreken van vrije elektronen, waardoor ze een positieve lading hebben. De stikstofatomen in austenitisch roestvast staal zijn negatief geladen vanwege de positie van vrije elektronen nabij de stikstofatomen en de elektrostatische interactie tussen de dislocaties en de stikstofatomen.
De effectieve bindingsenergie tussen het stikstofatoom en de dislocatie neemt toe met de toename van het stikstofgehalte in austenitisch staal, maar de correlatie is niet duidelijk voor koolstof. In austenitische staalsoorten heeft interstitiële stikstof een wisselwerking met substituentelementen en heeft de neiging interstitiële atomaire substituentsamenstellingen te vormen. De verbinding bindt zich gemakkelijk aan elementen links van Fe in het periodiek systeem, zoals Mn, Cr, Ti en V. Er is een sterke correlatie tussen de eigenschappen van interatomaire binding (dat wil zeggen oriëntatie versus onoriëntatie) en de nabijheid van aangrenzende atomen in een meercomponentenlegeringssysteem. Binding tussen metaalatomen vergemakkelijkt het ordenen op korte afstand, wat de binding is van atomen van verschillende elementen. Interatomaire polarisatie vergemakkelijkt de uitwisseling van covalente elektronen, de binding tussen atomen van hetzelfde element. Koolstof bevordert de aggregatie van substitutieatomen in de op ijzer gebaseerde vaste oplossing, terwijl stikstof het bestellen op korte afstand vergemakkelijkt.
Over het algemeen zijn de vloeigrens (YS) en de ultieme treksterkte (UTS) van 316L roestvrij staal wordt aanzienlijk verbeterd door het legeren van 0,07% ~ 0,22% stikstof. De toename in sterkte werd waargenomen bij alle tests in het temperatuurbereik van 300 ~ 1123K. Dynamische spanningsveroudering werd waargenomen binnen een beperkt temperatuurbereik. Het temperatuurbereik van dynamische spanningsveroudering (DSA) neemt af met de toename van het stikstofgehalte.
