สแตนเลสความแข็งแรงสูงที่ใช้ในการใช้งานเครื่องบิน

/ใน /โดย

โดยทั่วไปเราเรียกว่าความต้านทานแรงดึงสูงกว่า 800MPa, ความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่า 500MPa สแตนเลสเป็นสแตนเลสที่มีความแข็งแรงสูง, ความแข็งแรงของผลผลิตสูงกว่า 1,380 MPa สแตนเลสเรียกว่าสแตนเลสที่มีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ การพัฒนาของอุตสาหกรรมการบินได้พิสูจน์แล้วว่าการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องบินและเครื่องยนต์อากาศยานส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวัสดุที่เป็นโลหะ เนื่องจากความแข็งแรงสูง ความเหนียวสูง ความต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นสูง และความต้านทานแรงกระแทกที่ดีของเหล็ก ส่วนประกอบโครงสร้างที่สำคัญบางอย่างของเครื่องบิน เช่น เฟืองลงจอด คาน ข้อต่อความเค้นสูง ตัวยึด และเหล็กกล้าไร้สนิมความแข็งแรงสูงอื่นๆ ยังคงใช้อยู่

สแตนเลสที่มีความแข็งแรงสูงส่วนใหญ่ประกอบด้วยสแตนเลสชุบแข็งแบบตกตะกอนมาร์เทนไซต์และสแตนเลสกึ่งแข็งแบบออสเทนไนต์แบบตกตะกอน ความแข็งแรงของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ตกตะกอนด้วยมาร์เทนไซต์ทำได้โดยการเปลี่ยนรูปของมาร์เทนไซต์และการบำบัดด้วยการตกตะกอน ข้อดีคือมีความแข็งแรงสูง ในเวลาเดียวกันเนื่องจากมีคาร์บอนต่ำ โครเมียมสูง โมลิบดีนัมสูงและ/หรือทองแดงสูง ความต้านทานการกัดกร่อนโดยทั่วไปไม่ สเตนเลสออสเทนนิติกน้อยกว่า 18Cr-8Ni; ตัดฟรี ความสามารถในการเชื่อมที่ดี ไม่จำเป็นต้องอบอ่อนเฉพาะหลังการเชื่อม กระบวนการบำบัดความร้อนค่อนข้างง่าย ข้อเสียเปรียบหลักคือแม้ในสถานะอบอ่อน โครงสร้างของมันยังคงเป็นมาร์เทนไซต์ที่มีคาร์บอนต่ำ ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะดำเนินการทำงานเย็นที่มีการเสียรูปลึก เกรดเหล็กทั่วไปคือ 17-4PH และ PH13-8Mo ใช้สำหรับการผลิตส่วนประกอบตลับลูกปืนที่ทนต่อการกัดกร่อนที่มีความแข็งแรงสูง เช่น ชิ้นส่วนตลับลูกปืนของเครื่องยนต์ ตัวยึด ฯลฯ ที่ทำงานที่อุณหภูมิ 400°C PH13-8Mo ใช้กันอย่างแพร่หลายในชิ้นส่วนโครงสร้างอุณหภูมิปานกลางที่ทนต่อการกัดกร่อนของตลับลูกปืนการบิน

เหล็กกล้าไร้สนิมกึ่งออสเทนไนต์ชุบแข็งสามารถกลึง เปลี่ยนรูปเย็น และเชื่อมในสถานะออสเทนไนต์ จากนั้นสามารถควบคุมการเปลี่ยนแปลงของมาร์เทนไซต์และการแข็งตัวของการตกตะกอนได้โดยการปรับอายุเพื่อให้ได้จุดแข็งและความเหนียวที่แตกต่างกัน เหล็กมีความต้านทานการกัดกร่อนและความร้อนได้ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้น และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่ใช้อุณหภูมิต่ำกว่า 540°C ข้อเสียคือกระบวนการบำบัดความร้อนมีความซับซ้อน ข้อกำหนดในการควบคุมอุณหภูมิการรักษาความร้อนมีความแม่นยำมาก (± 5 ℃); แนวโน้มการชุบแข็งงานของเหล็กมีขนาดใหญ่ และมักต้องใช้เวลาในการหลอมปานกลางหลายครั้งสำหรับงานเย็นที่มีการเสียรูปลึก เกรดทั่วไปคือ 17-7 ส.ค, PH15-7Mo เป็นต้น เหล็กชนิดนี้ส่วนใหญ่จะใช้ในอุตสาหกรรมการบิน โดยทำงานที่อุณหภูมิ 400°C ต่ำกว่าโครงสร้างแบริ่งการกัดกร่อน เช่น ท่อทุกชนิด ข้อต่อท่อ สปริง ตัวยึด เป็นต้น

 

อุปกรณ์ลงจอดเครื่องบิน

วัสดุที่ใช้สร้างล้อลงจอดเครื่องบิน ได้แก่ 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 และล้อลงจอดเครื่องบินและตัวยึดอื่นๆ ที่มีความต้องการสูงกว่า ส่วนใหญ่จะทำจากสแตนเลสชุบแข็งแบบตกตะกอน เช่น 17-4PH สำหรับล้อลงจอดของเครื่องบิน F-15, 15-5pH สำหรับล้อลงจอดของเครื่องบิน B-767 เหล็ก PH13-8mo มีศักยภาพที่จะทดแทน 17-4PH 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo และเหล็กอื่นๆ เนื่องจากทนทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมชุบแข็งเกรดเดียวกัน

แบริ่งเครื่องบิน

บริษัท FAG ของเยอรมนีได้พัฒนาเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนไซต์ที่เติมไนโตรเจน Cronidur30 (0.31%C-0.38%N-15% Cr-L %Mo) ซึ่งผลิตโดยกระบวนการ PESR ของการหลอมด้วยไฟฟ้าสแลกภายใต้บรรยากาศไนโตรเจนแรงดันสูง เป็นสเตนเลสอุณหภูมิสูงที่มีไนโตรเจนสูงชุบแข็งสมบูรณ์ ซึ่งทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่า SUS440 ไม่เหมาะสำหรับค่า DN สูง (D: เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของตลับลูกปืน/มม., N: รอบการหมุนของเพลา/อาริน) เนื่องจากลักษณะของชนิดชุบแข็งเต็มที่ Cronidur30 รุ่นเดียวกันนี้สามารถตอบสนองความเค้นอัดที่เหลือและค่าความทนทานต่อการแตกหักที่ DN4 ล้านที่ ในเวลาเดียวกันผ่านการดับความถี่สูง แต่อุณหภูมิการแบ่งเบาบรรเทาต่ำกว่า 15O ℃ ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิแบริ่งที่เพิ่มขึ้นที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความร้อนหลังจากดับเครื่องยนต์ได้

ส่วนประกอบโครงสร้างแบริ่งของเครื่องบิน

สแตนเลสที่มีความแข็งแรงสูงในโครงสร้างแบริ่งเครื่องบินเป็นหลัก 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo ฯลฯ รวมถึงสลักฝาครอบฟัก สลักความแข็งแรงสูง สปริง และชิ้นส่วนอื่นๆ เครื่องบินพลเรือนใช้สเตนเลสสตีลที่มีความแข็งแรงสูงดังกล่าวสำหรับสปาร์ปีก เช่น เหล็ก 15-5PH สำหรับสปาร์ปีกโบอิ้ง 737-600 ชนิด A340-300 ปีกเหล็ก SPAR PH13-8Mo. Ph13-8Mo ใช้สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความแข็งแรงและความเหนียวสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับประสิทธิภาพตามขวาง เช่น โครงลำตัว เมื่อเร็วๆ นี้ Custom465 ได้รับการทดสอบเนื่องจากความเหนียวที่เพิ่มขึ้นและความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้น Custom465 ได้รับการพัฒนาโดย Carpenter บนพื้นฐานของ Custom450 และ Custom455 สำหรับการผลิตแผ่นกั้นเครื่องบิน แผ่นกั้น ระบบส่งกำลัง ที่ยึดเครื่องยนต์ ฯลฯ ปัจจุบันเหล็กดังกล่าวรวมอยู่ในข้อกำหนดทางเทคนิค MMPDS-02, AMS5936 และ ASTM A564 สแตนเลสความแข็งแรงสูง HSL180 (0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo) ใช้ในการผลิตโครงสร้างเครื่องบินซึ่งมีความแข็งแรงเท่ากับ 1800MPa เช่นเดียวกับเหล็กโลหะผสมต่ำเช่น 4340 และมีความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียวเท่ากัน เช่น สเตนเลสชุบแข็งแบบตกตะกอน เช่น SUS630

 

เหตุใดสแตนเลสดูเพล็กซ์จึงใช้ในระบบน้ำหล่อเย็นของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

/ใน /โดย

ในฐานะแหล่งพลังงานสะอาด พลังงานนิวเคลียร์จึงเป็นปัจจัยสำคัญในการลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั่วโลก ระบบท่อน้ำหล่อเย็นเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานอย่างปลอดภัยของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ประกอบด้วยท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางและขนาดต่างๆ ยาวหลายพันฟุต ให้การจ่ายน้ำที่เชื่อถือได้สำหรับการทำความเย็นของอุปกรณ์ในโรงงาน ระบบท่อที่ไม่ปลอดภัยจะต้องจัดหาน้ำหล่อเย็นที่เพียงพอเพื่อทำให้โรงงานเย็นลง ในขณะที่ระบบความปลอดภัยจะต้องจัดหาน้ำหล่อเย็นที่เพียงพอเพื่อควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ให้อยู่ภายใต้การควบคุม และปิดเครื่องอย่างปลอดภัยในกรณีฉุกเฉิน

วัสดุท่อเหล่านี้จะต้องทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำหล่อเย็นตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ประเภทของน้ำหล่อเย็นอาจมีตั้งแต่น้ำจืดที่ค่อนข้างสะอาดไปจนถึงน้ำทะเลที่ปนเปื้อน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับที่ตั้งของโรงงาน ประสบการณ์ได้แสดงให้เห็นว่าเมื่อระบบมีอายุมากขึ้น ปัญหาการกัดกร่อนต่างๆ และระดับการกัดกร่อนที่แตกต่างกันสามารถเกิดขึ้นได้ สร้างความเสียหายให้กับระบบและป้องกันไม่ให้จ่ายน้ำหล่อเย็นตามที่ต้องการ

ปัญหาเกี่ยวกับท่อน้ำหล่อเย็นมักเกี่ยวข้องกับวัสดุและปฏิกิริยาระหว่างน้ำหล่อเย็น การรั่วไหลจากการเปรอะเปื้อน (ปลั๊ก) และการกัดกร่อนของระบบเป็นปัญหาที่พบบ่อยที่สุด รวมถึงการสะสมของตะกอน การเกาะติดทางชีวภาพทางทะเล (การปนเปื้อนทางชีวภาพ) การสะสมของผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อน และการอุดตันของสิ่งแปลกปลอม การรั่วไหลมักเกิดจากการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ (MIC) ซึ่งเป็นการกัดกร่อนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากที่เกิดจากจุลินทรีย์บางชนิดในน้ำ การกัดกร่อนรูปแบบนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งในเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าไร้สนิมอัลลอยด์ต่ำ

เหล็กกล้าไร้สนิมถือเป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพมานานแล้วสำหรับการสร้างระบบท่อจ่ายน้ำใหม่และสำหรับการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนระบบเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีอยู่ สแตนเลสที่ใช้กันทั่วไปในโซลูชันการอัพเกรดท่อคือสแตนเลส 304L, 316L หรือ 6%-Mo เหล็กกล้าไร้สนิม 316L และ 6% Mo มีความแตกต่างอย่างมากในด้านประสิทธิภาพและราคา หากตัวกลางทำความเย็นเป็นน้ำที่ไม่ผ่านการบำบัด ซึ่งมีฤทธิ์กัดกร่อนสูงและมีความเสี่ยงต่อการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ 304L และ 316L ไม่ใช่ตัวเลือกที่เหมาะสม ส่งผลให้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต้องอัพเกรดเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม 6%-Mo หรือยอมรับค่าบำรุงรักษาที่สูงของระบบเหล็กกล้าคาร์บอน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์บางแห่งยังคงใช้ท่อซับเหล็กกล้าคาร์บอนเนื่องจากมีต้นทุนเริ่มต้นที่ต่ำกว่า ตามมาตรฐาน ASTM A240 ระบบท่อจ่ายน้ำอุตสาหกรรมมักทำจากสแตนเลสด้านล่าง:

เกรด สหประชาชาติ ค เอ็น Cr นิ โม ลูกบาศ์ก
304ล S30403 0.03 / 18.0-20.0 8.0-12.0 / /
316ล S31603 0.03 / 16.0-18.0 10.0-14.0 2.0-3.0 /
6%Mo N08367 0.03 0.18-0.25 20.0-22.0 23.0-25.0 6.0-7.0 0.75
2205 S32205 0.03 0.14-0.2 22.0-23.0 4.5-6.5 3.0-3.5 /

สแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ Catawba ของ Duke Power ในเซาท์แคโรไลนาเป็นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์แห่งแรกที่ใช้สเตนเลสสตีลสองเฟส 2205 (UNS S32205) ในระบบ เกรดนี้ประกอบด้วยโมลิบดีนัมประมาณ 3.2% และมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีขึ้น และความต้านทานการกัดกร่อนของจุลินทรีย์ได้ดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 304L และ 316L อย่างมาก

ท่อซับเหล็กกล้าคาร์บอนบนส่วนเหนือพื้นดินของระบบท่อที่ลำเลียงน้ำประปาไปยังหอทำความเย็นของคอนเดนเซอร์หลักถูกแทนที่ด้วยท่อสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205

การเปลี่ยนใหม่ 2205 ท่อสแตนเลสดูเพล็กซ์ติดตั้งเมื่อปี พ.ศ. 2545 ท่อมีความยาว 60 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 76.2 ซม. และ 91.4 ซม. และความหนาของผนังท่อ 0.95 ซม. ระบบที่ระบุตาม ASME B31.1 Power piping ซึ่งเป็นหนึ่งในรหัสการจัดการสำหรับการใช้งานระบบท่อของโรงไฟฟ้าอย่างปลอดภัยและมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก หลังจากให้บริการครบ 500 วัน ระบบก็ได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียด ไม่พบตะกรันหรือการกัดกร่อนระหว่างการตรวจสอบ สแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ทำงานได้ดีมาก ท่อสแตนเลส 2205 ทำงานได้ดีมานานกว่าทศวรรษนับตั้งแต่ติดตั้ง จากประสบการณ์นี้ Duke Power ได้ใช้ ท่อสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ในส่วนอื่นๆ ของระบบ

ท่อภายใน 2205 หลังจากใช้งาน 500 วัน

 

ขณะนี้นักออกแบบระบบน้ำของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์มีทางเลือกอีกหนึ่งทางในการเลือกวัสดุท่อสำหรับน้ำหล่อเย็นที่ทนต่อการกัดกร่อน การใช้สเตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ที่ประสบความสำเร็จสามารถลดต้นทุนการบำรุงรักษา ลดการหยุดทำงาน และรับประกันความปลอดภัยในการดำเนินงานของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์

DSS คืออะไร?

/ใน /โดย

DSS เป็นตัวย่อของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ เป็นการจำแนกประเภทของเหล็กกล้าไร้สนิมที่ประกอบด้วยเหล็กสองชนิด โดยที่ตรงกลางประกอบด้วยออสเทนไนซ์หรือเฟอร์ริก สิ่งเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่าเหล็กดูเพล็กซ์เนื่องจากโครงสร้างทางเคมีมีสองเฟสที่แตกต่างกัน ซึ่งทั้งสองเฟสมักแสดงด้วยมาร์เทนไซต์ตามลำดับ เหล็กเหล่านี้มีประโยชน์มากในการใช้งานที่ต้องการความเหนียวสูงเนื่องจากทั้งสองเฟสสามารถนำไปใช้ร่วมกันที่อุณหภูมิและความดันสูง เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์สามารถรับความแข็งเพียงพอทั้งในเฟสออสเทนนิติกและมาร์เทนไซต์ เนื่องจากมีออสเทนไนต์ตกค้างในปริมาณมาก เกรด DSS ที่ใช้กันทั่วไปคือ S31803, S32750 และ SS32550

เกรดสแตนเลสดูเพล็กซ์

พิมพ์ สหประชาชาติ สวีเดน เยอรมัน ฝรั่งเศส ญี่ปุ่น
โลหะผสมต่ำ UN23 (SAF2304) SS232 (SAF2304) W.Nr.1.4362 UR35N ดีพี11
โลหะผสมขนาดกลาง UNS S31500

UNS S31803

 SS2376(3RE60)

SS2377(SAF2205)

 W.Nr.1.4417

W.Nr.1.4462

 UR45N ดีพี1

ดีพี8
โลหะผสมสูง UNS S32900

UNS S31260

 SS2324(10RE51) W.Nr.1.4460

W.Nr.1.4501

   329J1

329J2L
ซูเปอร์ดูเพล็กซ์ UNS S32750

UNS S32550

 SS2328(SAF2507) W.Nr.1.4410

ว.1.4507

 UR47N+

UR52N+

  

 

นอกเหนือจากตัวโลหะผสมแล้ว ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่มีส่วนในการต้านทานการกัดกร่อนก็คือปริมาณนิกเกิล นิกเกิลมักพบในเปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่าในโลหะผสมส่วนใหญ่ ซึ่งทำให้เป็นส่วนประกอบที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง เมื่อเปรียบเทียบกับนิกเกิล ซึ่งมักใช้ในโลหะผสมประสิทธิภาพสูงในด้านการนำไฟฟ้าและความสามารถในการสร้างโลหะผสมคุณภาพดี นิกเกิลไม่ได้ใช้บ่อยนักในการผลิตเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์คุณภาพสูง ลักษณะที่น่าสนใจที่สุดประการหนึ่งของโลหะผสมนิกเกิลคือความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อน ซึ่งทำให้เป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับวัสดุประสิทธิภาพสูง เมื่อผสมกับเหล็ก นิกเกิลจะผลิตโลหะผสมที่มีความเสถียรมากขึ้น ซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการสวมใส่และความแข็งแรงทางกลของโลหะผสมได้

คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของโลหะผสมนี้คือความต้านทานต่อการขยายตัวทางความร้อนสูง มีความต้านทานการขยายตัวเนื่องจากความร้อนในระดับสูง แม้ว่าสเตนเลสออสเทนนิติกจะมีความสามารถในการต้านทานการขยายตัวได้ก็ตาม เนื่องจากมีคุณสมบัติทางกลที่เหนือกว่า คุณสมบัตินี้ให้ความสามารถในการป้องกันการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระหว่างรอบการอบคืนตัว/การกำจัดคราบ คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมของดูเพล็กซ์สแตนเลสช่วยให้ทนทานต่อสารเคมีหลายชนิด นอกจากนี้ยังมีความต้านทานต่อน้ำมัน จาระบี และของเหลวอื่นๆ ที่มีระดับความหนืดสูงในระดับสูงอีกด้วย

นอกจากคุณสมบัติข้างต้นแล้ว สแตนเลสดูเพล็กซ์ยังได้รับความนิยมเนื่องจากมีความแข็งแรงและความทนทานสูง ระดับความแข็งแรงสูงถึง 300Kg เกิดขึ้นได้จากความสามารถในการใช้แกนหมุนแบบสองทิศทาง ประกอบด้วยคาร์บอนไฟเบอร์แข็งที่ม้วนเป็นแถบที่พันกันทั้งสองด้านและขึ้นรูปเป็นแท่งที่มีแมนเดรล คุณสมบัติเพิ่มเติมที่ทำให้เป็นโลหะผสมที่ยอดเยี่ยมคือพื้นผิวเรียบสนิทไม่มีสัน

ปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่มีส่วนทำให้ความทนทานของสเตนเลสดูเพล็กซ์คืออัตราความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนที่ต่ำ เหล็กเหล่านี้มีอัตราการเกิดเม็ดผลึกภายในโลหะผสมร้อนต่ำ สามารถใช้สร้างโครงสร้างทั้งขนาดใหญ่และขนาดเล็กในอุตสาหกรรมต่างๆ เนื่องจากทนทานต่อเม็ดผลึก จึงมีมูลค่าสูงในอุตสาหกรรมการก่อสร้าง

สมบัติทางกลของดูเพล็กซ์สเตนเลสสตีลให้ประโยชน์หลายประการ ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย คุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้เหล็กเหล่านี้สามารถใช้งานได้หลากหลาย รวมถึงการสร้างส่วนประกอบทางวิศวกรรมที่มีความแม่นยำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และการผลิตแผ่นโลหะ คุณสมบัติที่สำคัญอื่นๆ ของโลหะผสมประเภทนี้ ได้แก่ ทนความร้อนสูง ความหนาแน่นต่ำ และต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติทางกลหลายประการที่ส่งผลต่อคุณสมบัติโดยรวมของโลหะผสม ซึ่งรวมถึงความแข็งขั้นสุด ความเหนียว ทนต่อสารเคมี และความต้านทานการคืบคลาน

เกรดสแตนเลสนิกเกิลออสเทนนิติก

/ใน /โดย

นิกเกิลเป็นธาตุโลหะผสมที่มีราคาแพงและมีความจำเป็นในการใช้งานบางประเภทที่จำเป็นต้องมีทั้งความต้านทานการกัดกร่อนจากความเค้นและโครงสร้างออสเทนไนต์ ตัวอย่างเช่น ความต้านทานการคืบเป็นสิ่งสำคัญในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง โดยที่ออสเทนนิติก สแตนเลส ต้องการ. คล้ายกับสเตนเลสออสเทนนิติกแบบดั้งเดิม ขอบเขตแฝดเป็นคุณลักษณะที่สำคัญของสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีนิกเกิลสูง เนื่องจากพลังงานข้อบกพร่องในการซ้อนต่ำกว่า สเตนเลสออสเตนนิติกมีแนวโน้มที่จะเกิดความเครียดจากการแตกร้าวจากการกัดกร่อน (SCC) อย่างไรก็ตาม ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของความเค้นจะดีขึ้นอย่างมากเมื่อมีปริมาณนิกเกิลเกิน 20% มีการศึกษาผลของนิกเกิลต่อความเข้มของความเค้นของขีดจำกัดการกัดกร่อนของความเค้น (105°C, สารละลายน้ำ NaCl 22%) ในโลหะผสม Fe-Ni-Cr ที่มีโครเมียม 16%~21% สเตนเลสออสเทนนิติกที่มีนิกเกิลอุดมด้วยนิกเกิล (NiASS) ถือได้ว่าเป็นสเตนเลสประเภทหนึ่งที่แยกจากกัน ในความเป็นจริง ความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้นของสเตนเลสไบเฟสซิกและเฟอร์ไรต์เทียบได้กับความต้านทานการกัดกร่อนของสเตนเลสไบเฟสซิกและเฟอร์ไรต์เมื่อมีปริมาณนิกเกิลเกิน 30% ออสเทนนิติกที่อุดมด้วยนิกเกิลหลายเกรดจำกัด สแตนเลส ระบุไว้ในตารางด้านล่างนี้ ซูเปอร์ออสเทนนิติกสเตนเลส 254SMO และ 654SMO ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล การฟอกเยื่อกระดาษ และอุปกรณ์ท่อไฮดรอลิกและเครื่องมือ

 

เกรดสเตนเลส Ni-Austenitic

อัลลอย ค ศรี มน Cr นิ โม ว บริษัท ลูกบาศ์ก ไม่มี เอ็น
254SMo 0.01 0.8 1.0 20 18 6.1 0.7 0.2
654SMo 0.01 3.5 24 22 7.3 0.5 0.5
ซานิโคร 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
ซานิโคร 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
แม็ก 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
อัลลอย 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
ล้อแม็ก 625 0.03 0.5 0.5 21 บาล 8.5
ล้อแม็ก 690 0.02 0.5 0.5 30 60
ล้อแม็ก 600 0.05 0.4 0.8 16.5 บาล 0.5

SANICRO 25 เป็นโลหะผสม 22Cr-25Ni ออกแบบมาเพื่อใช้ในหม้อไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงถึง 700 °C เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดและเครื่องทำความร้อนซ้ำเนื่องจากมีความแข็งแรงของการแตกหักแบบคืบที่ดีและทนต่อการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง ในความเป็นจริง ความต้านทานการแตกหักจากการคืบของ SANICRO 25 นั้นเหนือกว่าสเตนเลสออสเทนนิติกส่วนใหญ่ในช่วง 600~750°C ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง Sanicro 28 มักจะเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด มันถูกใช้ในหลุมเจาะที่มีความเข้มสูงพร้อมท่อ ท่อ และท่อก๊าซกรด และการใช้งานอื่นๆ รวมถึงเครื่องทำความร้อน ระบบปั๊ม และปั๊มและภาชนะบรรจุในโรงงานกรดฟอสฟอริกเปียกและโรงงานกรดซูเปอร์ฟอสฟอริก

โลหะผสม 800 มักใช้ในสภาพแวดล้อมตั้งแต่ 550 ถึง 1100 ℃ ซึ่งต้องการความต้านทานการคืบคลานที่ดีเยี่ยม ความต้านทานการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงที่ดีและความแข็งแรงของวัสดุที่อุณหภูมิสูง โลหะผสมเหล่านี้ยังใช้ในช่องทางเข้าและทางออกของการผลิตแอมโมเนีย เมทานอล และก๊าซพลเรือน เช่นเดียวกับในท่อเตาเผาที่ใช้ในการผลิตไวนิลคลอไรด์และเอทิลีน การใช้งานอื่นๆ ได้แก่ ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและท่อรังสีสำหรับเตียงเผาไหม้ฟลูอิไดซ์ และชิ้นส่วนของเตาบำบัดความร้อน เช่น ท่อท่อไอเสียและปลอกป้องกันสำหรับเทอร์โมคัปเปิล

โลหะผสม 25Cr-35Ni 353Ma ได้รับการออกแบบมาเพื่อใช้ในเตาเผาแบบแคร็กและท่อรีฟอร์มซึ่งมีการบำบัดก๊าซสังเคราะห์ในสภาพแวดล้อมที่อาจเกิดปัญหาการดูดซับคาร์บูไรซิ่งและไนโตรเจน แม้ว่าจะมีทางเลือกอื่นที่มีโครเมียมมากกว่า แต่ 353 MA ก็เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด เหตุผลหนึ่งก็คือมันมีองค์ประกอบ Ce ซึ่งช่วยสร้างชั้นออกไซด์ที่พื้นผิวที่มีความเสถียรมาก

โลหะผสม 690 มีนิกเกิลร้อยละ 60 และส่วนใหญ่จะใช้ในท่อของเครื่องกำเนิดไอน้ำในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ อุณหภูมิในการทำงานอยู่ที่ 365°C ซึ่งอาจเป็นปัญหาจากการกัดกร่อนจากความเครียดระหว่างเมล็ดพืชได้ ภายใต้เงื่อนไขการบริการที่กำหนด โลหะผสม 690 แทบไม่มีการกัดกร่อน ทำให้เป็นโลหะผสมที่ต้องการ

เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าสเตนเลสสตีลออสเทนนิติก 254SMO ที่อุดมด้วยนิกเกิลก็ใช้สำหรับงานศิลปะเช่นกัน ประติมากรรม “พระเจ้า เหนือสายรุ้ง” โดย Carl Milles ได้รับการติดตั้งในปี 1995 บนชายฝั่งทางใต้ของ Nak Strand ในสตอกโฮล์ม ประติมากรรมนี้มีความสูงประมาณ 23 เมตรและเป็นจุดชมวิวที่มีชื่อเสียงซึ่งมีกะลาสีเรือจำนวนมากเดินผ่านทุกวัน น้ำทะเลโดยรอบประกอบด้วยเกลือ คลอไรด์ทำให้เกิดการกัดกร่อนที่พื้นผิวได้ง่ายมาก เหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกที่มีความแข็งแรงสูง 254SMO เหมาะมากสำหรับสภาพแวดล้อมนี้

เมื่อใช้เครื่องสูบลมสแตนเลสในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือก

/ใน /โดย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อสูบลมเป็นการอัพเกรดโดยใช้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อตรง (สว่าง) การออกแบบยอดและร่องของคลื่นสืบทอดข้อดีของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อ เช่น ความทนทานและความปลอดภัย และในขณะเดียวกันก็เอาชนะข้อบกพร่อง เช่น ความสามารถในการถ่ายเทความร้อนต่ำและปรับขนาดได้ง่าย หลักการคือการปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั้งหมดเพื่อลดพื้นที่การถ่ายเทความร้อนที่ต้องการ ซึ่งสามารถประหยัดวัสดุและลดน้ำหนักภายใต้ผลการถ่ายเทความร้อนเดียวกัน

เนื่องจากตัวเครื่องเป่าลมถูกประมวลผลโดยการกดเย็นของ ท่อสว่าง โดยทั่วไปเชื่อกันว่าเหล็กแท่งยาวสามารถเสริมกำลังตัวสูบลมได้หลังจากการขึ้นรูป การทดลองเสถียรภาพแรงดันภายนอกแสดงให้เห็นว่าความไม่เสถียรของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนลูกฟูกภายใต้แรงดันภายนอกเกิดขึ้นครั้งแรกในส่วนท่อตรง และท่อลูกฟูกจะไม่เสถียรก็ต่อเมื่อความดันภายนอกยังคงเพิ่มขึ้นต่อไป สิ่งนี้บ่งชี้ว่าความเสถียรของส่วนกระดาษลูกฟูกนั้นดีกว่าของส่วนตรงและความดันวิกฤติของส่วนกระดาษลูกฟูกนั้นสูงกว่าของส่วนตรง

การทดลองแสดงให้เห็นว่าการกระเพื่อมของการโก่งงอเกิดขึ้นในรางคลื่นโดยเฉพาะรางคลื่นเดี่ยวในท้องถิ่น โดยทั่วไปไม่มีเสถียรภาพมากกว่าสองรางในเวลาเดียวกัน แสดงให้เห็นว่าความเสถียรของยอดคลื่นนั้นดีกว่ารางน้ำ แต่บางครั้งก็อาจปรากฏขึ้นได้เช่นกัน ตรงกันข้าม ในกระบวนการกดเย็น ทั้งรางและความหนาของผนังส่วนตรงจะคงที่ ความเย็นหลังจากที่ท่อสั้นลงจริง ๆ

การมีอยู่ของจุดสูงสุดและร่องคลื่นในเครื่องสูบลมจะเพิ่มผลกระทบของการพาความร้อนแลกเปลี่ยนความร้อนในแนวรัศมีในท่อ ดังแสดงในรูปด้านล่าง:

การพาความร้อนในแนวรัศมีมีอิทธิพลอย่างมากต่อค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั้งหมด ซึ่งเป็นเหตุผลพื้นฐานที่ทำให้ราคาต่ำและน้ำหนักเบาของตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่แบบสูบลม พื้นที่แลกเปลี่ยนความร้อนของ หลอด พื้นผิวของเครื่องสูบลมและท่อตรงมีขนาดใหญ่ที่ความยาวเท่ากัน แต่การเปลี่ยนแปลงนี้น้อยกว่าการเปลี่ยนแปลงค่าสัมประสิทธิ์มาก จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าความเร็วการไหลของท่อตรง (เบา) จะลดลงอย่างมากเมื่ออยู่ใกล้กับผนังท่อ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกพร้อมเครื่องสูบลมสามารถทำให้ความเร็วของของไหลและทิศทางของการเปลี่ยนแปลงคงที่ก่อให้เกิดความปั่นป่วนเมื่อเทียบกับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อตรง ทำให้การแลกเปลี่ยนความร้อนกับผนัง ผลกระทบขอบเขตที่ส่งผลต่อการถ่ายเทความร้อนจะไม่มีอยู่อีกต่อไป ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั้งหมดสามารถเพิ่มขึ้นได้ 2 ~ 3 เท่า และการทำงานจริงสามารถเข้าถึงได้ถึง 5 เท่า และน้ำหนักเบา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมราคาของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสูบลมจึงต่ำกว่าความร้อนแบบท่อตรง เครื่องแลกเปลี่ยน ตามการคำนวณและประสบการณ์จริง ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมของเบลลว์หนา 1 มม. ต่ำกว่าค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนทั้งหมดของเบลลว์หนา 0.5 มม. 10% ข้อมูลการทำงานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสูบลมหลายร้อยเครื่องแสดงให้เห็นว่าความหนาของผนัง (เกือบทั้งหมด 0.5 มม.) เป็นเหตุผลหลักในการดำเนินงานเป็นเวลา 10 ~ 14 ปีโดยไม่มีการซ่อมแซมหรือความเสียหายครั้งใหญ่

นอกจากนี้ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบสูบลมยังสามารถต้านทานแรงกระแทกของค้อนน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ เปลือกของแผ่นแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่เชื่อมต่อกับข้อต่อส่วนขยาย หากทนทุกข์ทรมานจากผลกระทบของค้อนน้ำ ข้อต่อการขยายตัวจะถูกวางผิดที่ สิ่งนี้เกิดขึ้นกับทั้งเครื่องเป่าลมและตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อตรง และการเสียรูปของเปลือกอาจทำให้ท่อบิดได้ เนื่องจากเครื่องเป่าลมมีระยะขอบในการขยายตัวมากกว่า ขอบยืดหยุ่นของความเครียดจึงมีขนาดใหญ่เมื่อเกิดการเสียรูป กล่าวคือ ในกรณีนี้ความสามารถในการต้านทานความไม่มั่นคงมีความแข็งแกร่ง แต่ในกรณีใด ๆ ในขั้นตอนการติดตั้งเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดค้อนน้ำ สามารถทำได้โดยการใช้วาล์วปรับมุม สวิตช์หน่วงเวลา และมาตรการอื่น ๆ

ข้อดีของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเปลือกสแตนเลสร้อง

  • ประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนสูง

การออกแบบหงอนและรางแบบพิเศษของเครื่องสูบลมทำให้ของเหลวไหลเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องของส่วนภายในและภายนอกของท่อเพื่อสร้างความปั่นป่วนที่รุนแรง แม้ในกรณีที่มีอัตราการไหลน้อยมาก ของไหลก็สามารถก่อให้เกิดการรบกวนอย่างรุนแรงทั้งภายในและภายนอกท่อ ซึ่งช่วยปรับปรุงค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของท่อแลกเปลี่ยนความร้อนได้อย่างมาก ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนสูงกว่าตัวแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อทั่วไป 2~3 เท่า

  • ไม่มีการปรับขนาดและการปิดกั้น

ตัวกลางภายในและภายนอกเครื่องสูบลมจะอยู่ในสภาพปั่นป่วนสูงอยู่เสมอ ซึ่งทำให้อนุภาคของแข็งในระดับปานกลางยากต่อการสะสมตัว ในทางกลับกัน ผลกระทบของความแตกต่างของอุณหภูมิของตัวกลางจะทำให้เกิดความผิดปกติของการขยายตัวตามแนวแกน ความโค้งจะเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและสิ่งสกปรกจะสร้างแรงดึงขนาดใหญ่ แม้ว่าจะมีความสงบของสเกลก็ตาม ดังนั้นจะแตกหัก ปิดโดยอัตโนมัติเพื่อให้ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนคงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนได้ดีขึ้นและยาวนานอยู่เสมอ

  • การชดเชยอัตโนมัติ

โครงสร้างและรูปร่างพิเศษของเครื่องสูบลมสามารถลดความเครียดจากความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะการให้ความร้อนโดยไม่ต้องเพิ่มข้อต่อการขยายตัว จึงทำให้โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ง่ายขึ้นและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

  • อายุการใช้งานยาวนาน

ความสามารถในการขยายตามแนวแกนได้รับการปรับปรุง ซึ่งช่วยลดความเครียดความแตกต่างของอุณหภูมิได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถปรับให้เข้ากับความแตกต่างของอุณหภูมิขนาดใหญ่และการเปลี่ยนแปลงความดันได้ ดังนั้นจึงไม่มีการรั่วไหลที่เกิดจากการแตกของปากท่อ การเชื่อมต่อระหว่างแผ่นกั้นและเครื่องเป่าลมช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

 

ไนโตรเจนส่งผลต่อสแตนเลส 316LN อย่างไร

/ใน /โดย

316LN เป็นเวอร์ชันเติมไนโตรเจนซึ่งมีพื้นฐานมาจาก เหล็ก 316L (0.06% ~ 0.08%) เพื่อให้มีลักษณะเช่นเดียวกับ 316L จึงถูกนำมาใช้ในการผลิตส่วนประกอบโครงสร้างอุณหภูมิสูงในเครื่องปฏิกรณ์แบบ Fast Breeder (FBRS) การลดปริมาณคาร์บอนจะช่วยลดความไวต่อการกัดกร่อนที่เกิดจากความเครียดที่เกิดจากการเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนตามมาได้อย่างมาก ปฏิกิริยาระหว่างการคืบ ความล้ารอบต่ำ และความล้าระหว่างการคืบ ถือเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญที่สุดสำหรับส่วนประกอบ FBRS ความแรงที่อุณหภูมิสูงของ สแตนเลส 316L สามารถปรับปรุงเป็นเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ได้โดยการผสม 0.06% ~ 0.08% N อิทธิพลของปริมาณไนโตรเจนที่สูงกว่า 0.08% ต่อคุณสมบัติทางกลของเหล็กกล้าไร้สนิม 316L ที่อุณหภูมิสูงจะมีการหารือในบทความนี้

 

องค์ประกอบทางเคมีของสแตนเลส 316LN

เตา เอ็น ค มน Cr โม นิ ศรี ส ป เฟ
มาตรฐาน 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 –

เหล็กกล้าไร้สนิม 316LN สี่ชุดที่มีปริมาณไนโตรเจน 0.07%, 0.11%, 0.14% และ 0.22% และปริมาณคาร์บอน 0.03% ได้รับการทดสอบเพื่อศึกษาผลกระทบของไนโตรเจนต่อแรงดึง การคืบ ความล้าในรอบต่ำ และการคืบ - คุณสมบัติความล้าของสแตนเลส 316LN การทดลองนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อค้นหาปริมาณไนโตรเจนที่เหมาะสมเพื่อให้ได้คุณสมบัติแรงดึง การคืบ และความล้ารอบต่ำที่ดีที่สุด ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าไนโตรเจนสามารถปรับปรุงความต้านทานแรงดึง การคืบ และความล้าของสเตนเลสออสเตนิติกได้ สาเหตุของการเพิ่มความแข็งแกร่ง ได้แก่ การปรับปรุงสารละลาย ลดพลังงานความผิดพลาดในการซ้อน (SFE) การแข็งตัวของการตกตะกอน การก่อตัวของคอมโพสิต (ตัวถูกละลายคั่นกลาง) การแยกอะตอม และการแข็งตัวตามคำสั่ง เนื่องจากคุณสมบัติการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนที่แตกต่างกัน ไนโตรเจนที่ละลายในสเตนเลสออสเทนนิติกจึงมีปริมาตรการขยายตัวมากกว่าคาร์บอน

นอกเหนือจากปฏิสัมพันธ์แบบยืดหยุ่นระหว่างไนโตรเจนและความคลาดเคลื่อนแล้ว ปฏิกิริยาการเคลื่อนตัวของไฟฟ้าสถิตระหว่างหน้ายังมีอิทธิพลต่อความแข็งแรงอีกด้วย นิวเคลียสการเคลื่อนที่มีลักษณะเฉพาะคือไม่มีอิเล็กตรอนอิสระซึ่งหมายความว่าพวกมันมีประจุบวก อะตอมไนโตรเจนในสเตนเลสออสเทนนิติกมีประจุลบเนื่องจากตำแหน่งของอิเล็กตรอนอิสระใกล้กับอะตอมไนโตรเจนและปฏิกิริยาระหว่างไฟฟ้าสถิตระหว่างการเคลื่อนที่และอะตอมไนโตรเจน

พลังงานยึดเหนี่ยวที่มีประสิทธิผลระหว่างอะตอมไนโตรเจนและความคลาดเคลื่อนจะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณไนโตรเจนในเหล็กออสเทนนิติก แต่ความสัมพันธ์ของคาร์บอนไม่ชัดเจน ในเหล็กออสเทนนิติก ไนโตรเจนคั่นระหว่างหน้ามีปฏิกิริยากับองค์ประกอบทดแทนและมีแนวโน้มที่จะสร้างองค์ประกอบอะตอมแทนที่คั่นระหว่างหน้า สารประกอบจับกับธาตุทางด้านซ้ายของ Fe ในตารางธาตุได้ง่าย เช่น Mn, Cr, Ti และ V มีความสัมพันธ์กันอย่างมากระหว่างคุณสมบัติของพันธะระหว่างอะตอม (นั่นคือ การวางแนวเทียบกับการไม่มีทิศทาง) และความใกล้ชิดของพันธะที่อยู่ติดกัน อะตอมในระบบโลหะผสมหลายองค์ประกอบ พันธะระหว่างอะตอมของโลหะเอื้อต่อการจัดลำดับระยะสั้น ซึ่งเป็นพันธะของอะตอมของธาตุต่างๆ โพลาไรเซชันระหว่างอะตอมช่วยอำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนโควาเลนต์ซึ่งเป็นพันธะระหว่างอะตอมขององค์ประกอบเดียวกัน คาร์บอนส่งเสริมการรวมตัวของอะตอมทดแทนในสารละลายของแข็งที่มีธาตุเหล็ก ในขณะที่ไนโตรเจนเอื้อต่อการจัดลำดับระยะสั้น

โดยทั่วไป ความแข็งแรงของผลผลิต (YS) และความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) ของ 316ล สแตนเลสได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยการผสมไนโตรเจน 0.07% ~ 0.22% ความแข็งแรงเพิ่มขึ้นถูกพบในการทดสอบทั้งหมดในช่วงอุณหภูมิ 300 ~ 1123K การเสื่อมสภาพของความเครียดแบบไดนามิกถูกสังเกตภายในช่วงอุณหภูมิที่จำกัด ช่วงอุณหภูมิของการเสื่อมสภาพของความเครียดแบบไดนามิก (DSA) จะลดลงตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณไนโตรเจน