Нержавеющая сталь 304 магнитная?

/in /by

Обычные потребители имеют некоторое недопонимание относительно нержавеющей стали, они думают, что магнитная нержавеющая сталь не относится к нержавеющей стали 304. Как мы знаем, в зависимости от структуры при комнатной температуре нержавеющая сталь может быть разделена на аустенит, такой как 201, 304, 321, 316, 310, мартенсит или феррик, такой как 430, 420, 410. Аустениты немагнитны или слабо магнитны. а мартенсит или феррит - магнитные. 304 является типичным представителем аустенитной нержавеющей стали, имеет отличную обрабатываемость, свариваемость и коррозионную стойкость, на нее приходится 60% мирового потребления нержавеющей стали, как правило, она не является магнитной, но иногда имеет магнитный или слабый магнетизм, вызванный колебания химического состава плавки или обработки, но мы не можем думать, что это подделка или некачественная, в чем причина?

304 является метастабильной нержавеющей сталью, представляет собой единую структуру аустенита после состояния отжига, без магнитных полей. Сегрегация плавильного состава или неправильная термообработка приведет к образованию небольшого количества мартенситной или ферритной структуры, поэтому со слабым магнитным полем. Кроме того, после деформации холодной обработки (такой как штамповка, растяжение, прокатка и т. Д.) Часть структуры аустенита также претерпела фазовый переход (общий мутагенез в мартенсит) и магнитный.

Например, в той же партии стальных полос внешний диаметр стальной трубы 76 мм не имеет явного магнитного поля, в то время как внешний диаметр стальной трубы 9.5 мм имеет очевидный магнит. Магнитные свойства квадратной прямоугольной трубы более очевидны, потому что деформация холодного изгиба больше, чем у круглой трубы, особенно в изгибаемой части.

Большая часть раковины сделана из нержавеющей стали 304. Многие потребители судят, что он изготовлен из нержавеющей стали марки 304, по тому, является ли резервуар для воды магнитным или нет. В настоящее время существует множество технологий обработки раковины, таких как сварка, формовка на растяжение и т. Д., Если используется сварная формовка из материала 304, обычно отжигается после обработки плиты, не будет магнитным или слабомагнитным (потому что обработки поверхности раковины); Одна из формованных деталей для вытяжки резервуара для воды должна пройти несколько этапов растяжения, общего отжига, а затем растяжения (отжиг увеличивает стоимость, и 304 не требуется повторный отжиг), он будет магнитным, что является очень нормальным явлением.

Когда в кожуховом теплообменнике используются сильфоны из нержавеющей стали

/in /by

Теплообменник с сильфонными трубами представляет собой усовершенствованную версию теплообменника с прямыми (светлыми) трубками. Конструкция гребня и впадины волны наследует преимущества трубчатого теплообменника, такие как долговечность и безопасность, и в то же время преодолевает такие недостатки, как низкая теплопроводность и легкое масштабирование. Принцип состоит в том, чтобы улучшить общий коэффициент теплопередачи, чтобы уменьшить требуемую площадь теплопередачи, что может сэкономить материалы и снизить вес при том же эффекте теплопередачи.

Поскольку корпус сильфона обрабатывается методом холодного прессования яркая трубка Обычно считается, что корпус сильфона может быть упрочнен после штамповки. Эксперимент по стабильности внешнего давления показывает, что нестабильность гофрированной теплообменной трубки под внешним давлением сначала возникает в прямом участке трубы, и гофрированная трубка будет нестабильной только в том случае, если внешнее давление будет продолжать расти. Это указывает на то, что устойчивость гофрированного участка лучше, чем у прямого участка, и что критическое давление гофрированного участка выше, чем у прямого участка.

Эксперименты показывают, что рябь деформации продольного изгиба произошла в впадине волны, особенно в локальной впадине одиночной волны, обычно не более двух впадин одновременно, это показывает, что устойчивость гребня волны лучше, чем впадина, но иногда также может появляться Напротив, в процессе маркировки холодным прессованием и желоб, и толщина стенки прямолинейного участка постоянны, в холодном состоянии после того, как труба фактически становится короче.

Наличие пиков и впадин волн в сильфоне увеличивает эффект радиальной конвекции теплообмена в трубах, как показано на рисунке ниже:

Радиальная конвекция оказывает большое влияние на общий коэффициент теплопередачи, что является основной причиной низкой цены и легкости теплообменника с двойной трубной пластиной и сильфоном. Площадь теплообмена трубка Поверхность корпуса сильфона и прямой трубы велика при одинаковой длине, но это изменение намного меньше, чем вклад изменения значения коэффициента. Хорошо видно, что скорость потока прямой (световой) трубки значительно уменьшается, когда она приближается к стенке трубки.

Кожух-теплообменник с сильфоном может обеспечивать постоянное изменение скорости и направления жидкости для формирования турбулентности по сравнению с теплообменником с прямыми трубками, обеспечивая обмен теплом со стенкой, граничный эффект, влияющий на теплопередачу, больше не существует. Общий коэффициент теплопередачи может быть увеличен в 2 ~ 3 раза, а фактическая работа может достигать даже 5 раз, а вес небольшой, поэтому цена сильфонного теплообменника ниже, чем у теплообменника с прямой трубкой. обменник. Согласно расчетам и практическому опыту, общий коэффициент теплопередачи сильфона толщиной 1 мм на 10% ниже, чем у сильфона толщиной 0.5 мм. Данные по эксплуатации сотен сильфонных теплообменников показывают, что толщина стенок (почти все 0.5 мм) является основной причиной эксплуатации 10-14 лет без капитального ремонта и повреждений.

Кроме того, сильфонный теплообменник может эффективно противостоять гидроударам. Кожух двухтрубного пластинчатого теплообменника соединен с компенсатором. Если он пострадает от гидроудара, компенсатор будет неправильно установлен. Это происходит как с сильфонными теплообменниками, так и с теплообменниками с прямыми трубками, и деформация кожуха может вызвать его скручивание. Это связано с тем, что сильфон имеет больший запас расширения, эластичный запас деформации велик при деформации, то есть способность противостоять нестабильности в этом случае высока. Но в любом случае, в процессе установки избежать возникновения гидроудара, можно за счет использования Углового сидящего клапана, переключателя задержки и других мер.

Преимущества теплообменника с сильфонным кожухом из нержавеющей стали

  • Высокая эффективность теплопередачи

Специальная конструкция гребня и желоба сильфона заставляет жидкость течь из-за непрерывного изменения внутренней и внешней части трубы с образованием сильной турбулентности. Даже в случае очень небольшого расхода жидкость может создавать сильные возмущения внутри и снаружи трубы, что значительно улучшает коэффициент теплопередачи теплообменной трубы. Коэффициент теплопередачи в 2 ~ 3 раза выше, чем у традиционного трубчатого теплообменника.

  • Без масштабирования и блокировки

Среда внутри и снаружи сильфона всегда находится в сильно турбулентном состоянии, что затрудняет осаждение твердых частиц в среде; С другой стороны, под влиянием разницы температур среды будет образовываться след деформации осевого расширения, кривизна будет часто меняться, грязь и теплообменная трубка будут создавать большое тяговое усилие, даже если есть штиль накипи, поэтому сломается выключается автоматически, чтобы теплообменник всегда поддерживал длительную и лучшую теплопередачу.

  • Автоматическая компенсация

Специальная конструкция и форма сильфона могут эффективно снизить термическое напряжение в условиях нагрева без добавления компенсаторов, тем самым упрощая структуру изделий и повышая надежность изделий.

  • Длительный срок службы

Увеличивается способность к осевому расширению, что эффективно снижает напряжение разницы температур и может адаптироваться к большой разнице температур и изменению давления, поэтому не будет утечки, вызванной разрывом горловины трубы. Соединение перегородки и сильфона продлевает срок службы теплообменника.

 

Нержавеющая сталь 304 VS 403 нержавеющая сталь

/in /by

Сорта 304 и 430 - это обычно используемые материалы из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь 304 - это общий тип хромоникелевой аустенитной нержавеющей стали, плотность 7.93 г / см3, также известная как нержавеющая сталь 18/8, нержавеющая сталь серии 300 является наиболее часто используемой сталью. Он может выдерживать высокие температуры 800 ℃, имеет хорошие рабочие характеристики и прочность, широко используется в требованиях к оборудованию и деталям с хорошими комплексными характеристиками (коррозионная стойкость и формование). 304L - это низкоуглеродистая версия 304, которая не требует отжига после сварки, поэтому она широко используется для деталей большой толщины (примерно 5 мм и более). 304H с более высоким содержанием углерода может использоваться при высоких температурах. Структура отожженного аустенита также придает этим сортам превосходную вязкость даже при низких температурах замерзания.

Низкоуглеродистая высокохромистая сталь 430 является одной из наиболее распространенных ферритных нержавеющих сталей, имеет хорошую коррозионную стойкость, также известна как 18/0 или 18-0, входит в серию 400 нержавеющих сталей. Его можно слегка упрочнить холодной обработкой, но его низкотемпературная ударная вязкость низкая, и, как правило, его нельзя упрочнить термической обработкой. Его теплопроводность лучше, чем у аустенита, коэффициент теплового расширения меньше, чем у аустенита, термостойкость, усталость, добавление стабилизирующего элемента титана делает сварной шов частью механических свойств хорошие, может использоваться для отделки зданий, деталей топливной горелки , бытовая техника, запчасти для бытовой техники. 430F - это разновидность стали со свободной резкой для стали 430, которая в основном используется для токарных автоматов, болтов и гаек и т. Д. 430LX добавляет Ti или Nb в сталь 430, снижает содержание C и улучшает производительность обработки и сварочные характеристики. Он в основном используется для емкостей с горячей водой, систем водяного отопления, сантехники, бытовой техники длительного пользования, велосипедных маховиков и т. Д.

 

В соответствии с требованиями ASTM A240 - Спецификации для пластин, листов и полос из хромистой и хромоникелевой нержавеющей стали для сосудов высокого давления и общего назначения, нержавеющая сталь 430 должна содержать менее 0.12% углерода, от 16 до 18% хрома и менее 0.75% никеля. , разница между 304 и 430, как показано в таблице ниже:

Сравнение химического состава 

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 /

 

Сравнение механических свойств

Оценки Предел текучести, МПа Прочность на разрыв, МПа Относительное удлинение на 2/50 мм, не менее,% Твердость, HBW
304 205 515 40 183
403 205 450 22 201

 

Подводя итог, они различаются в основном по следующим пунктам:

  • Устойчивость к коррозии: Коррозионная стойкость нержавеющей стали 304 лучше, чем 430. Поскольку нержавеющая сталь 430 содержит 16.00-18.00% хрома, в основном не содержит никель, нержавеющая сталь 304 содержит больше хрома и никеля;
  • Стабильность: Нержавеющая сталь 430 - ферритная форма, нержавеющая сталь 304 - аустенит, более устойчивая, чем нержавеющая сталь 430;
  • Прочность: Прочность 304 выше, чем у нержавеющей стали 430;
  • Теплопроводность: Теплопроводность ферритовой нержавеющей стали 430 такая же, как у нержавеющей стали 304;
  • Механические свойства: Механические свойства сварного шва нержавеющей стали 430 лучше, чем у нержавеющей стали 304, из-за добавления стабильного химического элемента титана.

Как азот влияет на нержавеющую сталь 316LN?

/in /by

316LN - версия с добавлением азота на основе Сталь 316L (0.06% ~ 0.08%), так что он имеет те же характеристики, что и 316L, использовался при производстве высокотемпературных конструктивных элементов в реакторах-размножителях на быстрых нейтронах (FBRS). Снижение содержания углерода значительно снижает склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением из-за сварки в последующих коррозионных средах. Ползучесть, малоцикловая усталость и взаимодействие ползучести и усталости являются наиболее важными аспектами для компонентов FBRS. Высокотемпературная прочность нержавеющая сталь 316L может быть улучшена до нержавеющей стали 316 путем легирования 0.06% ~ 0.08% N. В этой статье будет обсуждаться влияние содержания азота выше 0.08% на механические свойства нержавеющей стали 316L при высоких температурах.

 

Химический состав нержавеющей стали 316LN

Печь N C Mn Cr Mo Ni Si S P Fe
Стандартный 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 –

Эти четыре партии нержавеющей стали 316LN с содержанием азота 0.07%, 0.11%, 0.14% и 0.22% и содержанием углерода 0.03% были испытаны для изучения влияния азота на растяжение, ползучесть, малоцикловую усталость и ползучесть. -усталостные свойства нержавеющей стали 316LN. Цель этого эксперимента - найти оптимальное содержание азота для получения наилучшего сочетания свойств растяжения, ползучести и малоцикловой усталости. Результаты экспериментов показывают, что азот может улучшить предел прочности на разрыв, ползучесть и усталостную прочность аустенитных нержавеющих сталей. Причины увеличения прочности включают усиление раствора, снижение энергии дефекта упаковки (ЭДУ), дисперсионное упрочнение, образование композитов (растворенные вещества внедрения), атомную сегрегацию и упорядоченное упрочнение. Из-за различных свойств электронного обмена растворенный азот в аустенитной нержавеющей стали имеет больший объем расширения, чем углерод.

Помимо упругого взаимодействия между азотом и дислокацией, электростатическое взаимодействие межузельных дислокаций также влияет на прочность. Ядра дислокации характеризуются отсутствием свободных электронов, что означает, что они имеют положительный заряд. Атомы азота в аустенитных нержавеющих сталях имеют отрицательный заряд из-за расположения свободных электронов рядом с атомами азота и электростатического взаимодействия между дислокациями и атомами азота.

Эффективная энергия связи между атомом азота и дислокацией увеличивается с увеличением содержания азота в аустенитной стали, но для углерода корреляция не очевидна. В аустенитных сталях межузельный азот взаимодействует с элементами-заместителями и имеет тенденцию к образованию атомных составов межузельных заместителей. Соединение легко связывается с элементами слева от Fe в периодической таблице, такими как Mn, Cr, Ti и V. Существует сильная корреляция между свойствами межатомной связи (то есть ориентацией по сравнению с неориентацией) и близостью соседних атомы в многокомпонентной системе сплава. Связь между атомами металла способствует ближнему порядку, то есть связыванию атомов разных элементов. Межатомная поляризация облегчает обмен ковалентными электронами, связь между атомами одного и того же элемента. Углерод способствует агрегации атомов замещения в твердом растворе на основе железа, а азот способствует ближнему упорядочению.

Как правило, предел текучести (YS) и предел прочности (UTS) 316L нержавеющая сталь значительно улучшается за счет добавления 0.07% ~ 0.22% азота. Повышение прочности наблюдалось во всех испытаниях в интервале температур 300 ~ 1123 К. Динамическое деформационное старение наблюдалось в ограниченном диапазоне температур. Температурный диапазон динамического деформационного старения (ДСА) уменьшается с увеличением содержания азота.