Uçak uygulamalarında kullanılan yüksek mukavemetli paslanmaz çelik

/içinde /tarafından

Genellikle 800MPa'dan yüksek çekme mukavemeti, 500MPa'dan yüksek akma mukavemeti paslanmaz çelik, yüksek mukavemetli paslanmaz çelik, 1380MPa'dan yüksek akma mukavemeti paslanmaz çeliğe ultra yüksek mukavemetli paslanmaz çelik denir. Havacılık endüstrisinin gelişimi, uçak ve uçak motoru performansının iyileştirilmesinin büyük ölçüde metal malzemelere bağlı olduğunu kanıtlamıştır. Çeliğin yüksek mukavemeti, yüksek tokluğu, yüksek stresli korozyon çatlama direnci ve iyi darbe direnci nedeniyle, iniş takımı, kiriş, yüksek gerilimli bağlantılar, bağlantı elemanları ve diğer yüksek mukavemetli paslanmaz çelik gibi uçağın bazı temel yapısal bileşenleri hala kullanılmaktadır.

Yüksek mukavemetli paslanmaz çelik esas olarak Martensit çökeltme sertleştirmeli paslanmaz çelik ve yarı Östenit çökeltme sertleştirmeli paslanmaz çelik içerir. Martensit çökeltme sertleştirmeli paslanmaz çeliğin mukavemeti, martensit dönüşümü ve çökeltme sertleştirme işlemi ile elde edilir, avantajı yüksek mukavemettir, aynı zamanda düşük karbon, yüksek krom, yüksek molibden ve/veya yüksek bakır nedeniyle korozyon direnci genellikle iyi değildir. 18Cr-8Ni'den az östenitik paslanmaz çelik; Serbest kesme, iyi kaynak kabiliyeti, kaynak sonrası lokal tavlamaya ihtiyaç duymaz, ısıl işlem işlemi nispeten basittir. Ana dezavantajı, tavlanmış durumda bile yapısının hala düşük karbonlu martensit olmasıdır, bu nedenle derin deformasyonlu soğuk işlemin gerçekleştirilmesi zordur. Tipik çelik kalitesi 17-4PH ve PH13-8Mo, 400°C'de çalışan motor yatak parçaları, bağlantı elemanları vb. gibi yüksek mukavemetli, korozyona dayanıklı yatak bileşenlerinin üretiminde kullanılır. PH13-8Mo, havacılık rulman korozyonuna dayanıklı orta sıcaklık yapısal parçalarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Yarı Östenit çökeltmeyle sertleştirilmiş paslanmaz çelik, Östenit durumunda işlenebilir, soğuk şekilde deforme edilebilir ve kaynaklanabilir ve daha sonra martensit dönüşümü ve çökeltme sertleşmesi, farklı dayanımlar ve tokluk koordinasyonu elde etmek için yaşlanmanın ayarlanmasıyla kontrol edilebilir. Çelik, iyi bir korozyon direncine ve termal dayanıma, özellikle stresli korozyon direncine sahiptir ve özellikle 540 ° C'nin altında kullanılan parçaların imalatı için uygundur. Dezavantajı, ısıl işlem prosesinin karmaşık olması, ısıl işlem sıcaklık kontrol gereksinimlerinin çok doğru olmasıdır (±5°C); Çeliğin sertleşme eğilimi büyüktür ve derin deformasyonlu soğuk işlem için çoğu zaman birçok ara tavlama süresine ihtiyaç duyulur. Tipik notlar 17-7PH, PH15-7Mo, vb. Bu tür çelikler esas olarak havacılık endüstrisinde her türlü boru, boru bağlantıları, yaylar, bağlantı elemanları vb. gibi korozyon taşıyan yapının 400 ° C altında çalışmak üzere kullanılır.

 

Uçak iniş takımı

Uçak iniş takımlarının yapımında kullanılan malzemeler 30CrMnSiNi2A, 4340, 300M, Aermet100 ve diğer uçak iniş takımları ve daha yüksek gereksinimlere sahip bağlantı elemanları çoğunlukla çökeltmeyle sertleştirilmiş paslanmaz çelikten yapılmıştır. 17-4PH F-15 uçağının iniş takımı için, B-767 uçağının iniş takımı için 15-5pH. PH13-8mo çeliği 17-4PH'nin yerini alma potansiyeline sahiptir, 15-5PH, 17-7PH, PH15-7Mo ve diğer çelikler, aynı kalitedeki yağışla sertleştirilmiş paslanmaz çeliğe göre daha iyi stres korozyonu direnci nedeniyle.

Düzlem taşıyan

Alman FAG şirketi, PESR'nin yüksek basınçlı nitrojen atmosferi altında elektrocürufu yeniden eritme işlemiyle üretilen nitrojen katkılı martensit paslanmaz çelik Cronidur30'u (0.31%C-0.38%N-15% Cr-L %Mo) geliştirdi. Tamamen sertleştirilmiş, yüksek nitrojen içeren, SUS440'a göre korozyona daha dayanıklı, yüksek sıcaklıkta paslanmaz çeliktir. Tam sertleşme tipi özellikleri nedeniyle yüksek DN değeri (D: rulman iç çapı/mm, N: mil devri/arin) için uygun değildir, aynı Cronidur30 DN4 milyon artık basınç gerilmesi ve kırılma tokluğu değerini karşılayabilir. aynı zamanda yüksek frekanslı söndürme yoluyla. Ancak tavlama sıcaklığı 15O°C'den düşüktür, motor kapatıldıktan sonra termal şokun neden olduğu yatak sıcaklığındaki artışa dayanamaz.

Uçak taşıyan yapısal bileşenler

Uçak yatak yapısında yüksek mukavemetli paslanmaz çelik esas olarak 15-5PH, 17-4PH, PH13-8Mo, vb., ambar kapağı mandalı, yüksek mukavemetli cıvata, yay ve diğer parçalar dahil. Sivil uçaklar, kanat direkleri için, Boeing 737-600 kanat direkleri için 15-5PH çelik gibi yüksek mukavemetli paslanmaz çelik kullanır; Tip A340-300 kanat SPAR PH13-8Mo çeliği. Ph13-8Mo, özellikle gövde çerçeveleri gibi enine performans için yüksek mukavemet ve tokluk gerektiren parçalarda kullanılır. Daha yakın zamanlarda Custom465, artan tokluk ve stresli korozyon direnci nedeniyle test edilmiştir. Custom465, Carpenter tarafından uçak flap kılavuzları, çıta kılavuzları, şanzımanlar, motor yatakları vb. üretimi için Custom450 ve Custom455 temel alınarak geliştirilmiştir. Çelik şu anda MMPDS-02, AMS5936 ve ASTM A564 teknik spesifikasyonlarına dahil edilmiştir. HSL180 yüksek mukavemetli paslanmaz çelik (0.21C-12.5Cr-1.0Ni-15.5Co-2.0Mo), 4340 gibi düşük alaşımlı çelik ile aynı 1800MPa mukavemete ve aynı korozyon direncine ve tokluğa sahip olan uçak yapısını üretmek için kullanılır. SUS630 gibi çökeltmeyle sertleştirilmiş paslanmaz çelik.

 

Nükleer santral soğutma suyu sistemlerinde neden duplex paslanmaz çelik kullanılıyor?

/içinde /tarafından

Temiz bir enerji kaynağı olarak nükleer enerji, dünya çapında karbon emisyonlarının azaltılmasına büyük katkı sağlıyor. Soğutma suyu boru sistemi, nükleer enerji santralinin güvenli çalışmasının anahtarıdır. Çeşitli çap ve boyutlarda binlerce fitlik borudan oluşur. Tesis ekipmanlarının soğutulması için güvenilir bir su kaynağı sağlar. Emniyetli olmayan boru sistemi tesisi soğutmak için yeterli soğutma suyu sağlamalı, emniyet sistemi ise reaktörü kontrol altına almak ve acil bir durumda onu güvenli bir şekilde kapatmak için yeterli soğutma suyu sağlamalıdır.

Bu boru malzemeleri, ekipmanın kullanım ömrü boyunca soğutma suyu korozyonuna karşı dayanıklı olmalıdır. Tesisin konumuna bağlı olarak soğutma suyunun türü nispeten temiz tatlı sudan kirli deniz suyuna kadar değişebilir. Deneyimler, sistemler yaşlandıkça çeşitli korozyon sorunlarının ve değişen derecelerde korozyonun meydana gelebileceğini, bunun da sisteme zarar verebileceğini ve sistemin gerekli soğutma suyunu sağlamasını engelleyebileceğini göstermiştir.

Soğutma suyu borularıyla ilgili sorunlar genellikle malzemeleri ve bunların soğutma suyuyla etkileşimlerini içerir. Kirlenmeden (tıkanma) kaynaklanan sızıntı ve sistemin korozyonu, çökelti birikimi, Deniz biyolojik kirlenmesi (biyolojik kirlenme), korozyon ürünlerinin birikmesi ve yabancı maddelerin tıkanması dahil olmak üzere en yaygın sorunlardır. Sızıntıya genellikle sudaki bazı mikroorganizmaların neden olduğu çok aşındırıcı korozyon olan mikrobiyal korozyon (MIC) neden olur. Bu korozyon şekli sıklıkla karbon çeliği ve düşük alaşımlı paslanmaz çelikte meydana gelir.

Paslanmaz çelik uzun süredir yeni su temini boru sistemleri inşa etmek ve mevcut karbon çeliği sistemleri onarmak veya değiştirmek için uygun bir seçenek olarak görülüyor. Boru yükseltme çözümlerinde yaygın olarak kullanılan paslanmaz çelik 304L, 316L veya 6%-Mo paslanmaz çeliktir. 316L ve 6% Mo paslanmaz çelik arasında performans ve fiyat açısından büyük farklar vardır. Soğutma ortamı son derece aşındırıcı ve mikrobiyal korozyon riski taşıyan işlenmemiş su ise 304L ve 316L uygun seçim değildir. Sonuç olarak, nükleer santraller 6%-Mo paslanmaz çeliğe geçmek veya karbon çeliği sistemlerinin yüksek bakım maliyetlerini kabul etmek zorunda kaldı. Bazı nükleer santraller, başlangıç maliyetlerinin düşük olması nedeniyle hala karbon çeliği kaplama boruları kullanıyor. ASTM A240'a göre Endüstriyel su temini boru sistemleri genellikle aşağıdaki paslanmaz çelikten yapılır:

Notlar BM C N CR Ni Ay Cu
304L S30403 0.03 / 18.0-20.0 8.0-12.0 / /
316L 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 /

2205 dubleks paslanmaz çeliğin mükemmel bir seçim olduğu kanıtlandı. Duke Power'ın Güney Carolina'daki Catawba nükleer santrali, sistemlerinde 2205 (UNS S32205) çift fazlı paslanmaz çelik kullanan ilk nükleer enerji santralidir. Bu kalite yaklaşık 3.2% molibden içerir ve 304L ve 316L paslanmaz çeliklere göre geliştirilmiş korozyon direncine ve önemli ölçüde daha iyi mikrobiyal korozyon direncine sahiptir.

Besleme suyunu ana kondenserin soğutma kulesine ileten boru sisteminin yer üstü kısmındaki karbon çelik kaplama borular, 2205 dubleks paslanmaz çelik borularla değiştirildi.

Yeni yedek 2205 2002 yılında dubleks paslanmaz çelik boru montajı yapılmıştır. Boru 60 metre uzunluğunda, 76,2 cm ve 91,4 cm çapında olup borunun et kalınlığı 0,95 cm'dir. Enerji santrali borulama sistemlerinin güvenli kullanımına yönelik yönetim kodlarından biri olan ve dünyada yaygın olarak kullanılan ASME B31.1 Güç boruları'na uygun olarak belirlenmiş sistem. 500 günlük hizmetin ardından sistem kapsamlı bir şekilde denetlendi. Muayene sırasında herhangi bir kireçlenme veya korozyon bulunmadı. 2205 dubleks paslanmaz çelik çok iyi performans gösterdi. 2205 paslanmaz çelik borular kurulumundan bu yana on yılı aşkın bir süredir iyi performans göstermektedir. Bu deneyime dayanarak Duke Power şunu kullandı: 2205 dubleks paslanmaz çelik borular sisteminin diğer kısımlarında.

500 günlük kullanımdan sonra 2205 borunun içi.

 

Nükleer santral su sistemi tasarımcılarının, korozyona dayanıklı soğutma suyu için boru malzemeleri seçme konusunda artık bir seçeneği daha var. 2205 dubleks paslanmaz çeliğin başarılı bir şekilde uygulanması, bakım maliyetlerini azaltabilir, arıza sürelerini azaltabilir ve nükleer santrallerin işletme güvenliğini sağlayabilir.

DSS nedir?

/içinde /tarafından

Duplex paslanmaz çeliğin kısaltması olan DSS, merkezi östenit veya ferrikten oluşan iki çelikten oluşan paslanmaz çeliklerin bir sınıflandırmasıdır. Bunlar aynı zamanda dubleks çelikler olarak da bilinir, çünkü kimyasal yapıları iki farklı faza sahiptir ve her ikisi de genellikle sırasıyla martensit ile temsil edilir. Bu çelikler, iki fazın yüksek sıcaklık ve basınçlarda birlikte uygulanabilmesi nedeniyle aşırı tokluk gerektiren uygulamalarda çok kullanışlıdır. Dubleks paslanmaz çelik, önemli miktarda artık östenitin varlığı nedeniyle hem östenitik hem de martensit fazlarında yeterli sertliği elde edebilmektedir. Yaygın olarak kullanılan DSS kaliteleri S31803, S32750 ve SS32550'dir.

Dubleks paslanmaz çelik kaliteleri

Tip BM İsveç Almanca Fransa Japonya
Düşük alaşımlı UN23（SAF2304） SS232（SAF2304） W.Nr.1.4362 UR35N DP11
Orta alaşım UNS S31500

UNS S31803

 SS2376(3RE60)

SS2377(SAF2205)

 W.Nr.1.4417

W.Nr.1.4462

 UR45N DP1

DP8
Yüksek alaşım UNS S32900

UNS S31260

 SS2324(10RE51) W.Nr.1.4460

W.Nr.1.4501

   329J1

329J2L
Süper dubleks UNS S32750

UNS S32550

 SS2328(SAF2507) W.Nr.1.4410

W.Nr.1.4507

 UR47N+

UR52N+

  

 

Alaşımın kendisi dışında korozyon direncine katkıda bulunan bir diğer önemli faktör de nikel içeriğidir. Nikel çoğu alaşımda genellikle daha yüksek yüzdelerde bulunur, bu da onu son derece yararlı bir bileşen yapar. Elektriksel iletkenliği ve kaliteli alaşımlar oluşturabilme özelliği nedeniyle yüksek performanslı alaşımlarda sıklıkla kullanılan nikelle karşılaştırıldığında nikel, yüksek kaliteli dubleks paslanmaz çelik yapımında o kadar sık kullanılmaz. Nikel alaşımlarının en ilginç yönlerinden biri, onu yüksek performanslı malzemelere en iyi alternatif haline getiren korozyon direncidir. Çelikle karıştırıldığında nikel, alaşımın aşınma kabiliyetini ve mekanik mukavemetini artırabilen daha kararlı bir alaşım üretir.

Bu alaşımın bir diğer önemli özelliği termal genleşmeye karşı yüksek direncidir. Üstün mekanik özellikleri nedeniyle östenitik paslanmaz çeliklerin genleşme direncine rağmen yüksek derecede termal genleşme direnci gösterir. Bu özellik, özellikle temperleme/leke çıkarma döngüsü sırasında ona mükemmel bir korozyon koruma kapasitesi sağlar. Dubleks paslanmaz çeliğin mükemmel korozyon direnci özelliği, çok çeşitli kimyasallara karşı dayanıklı olmasını sağlar. Ayrıca yağ, gres ve viskozitesi yüksek diğer sıvılara karşı da yüksek dirence sahiptir.

Yukarıdaki özelliklerin yanı sıra dubleks paslanmaz çelik, yüksek mukavemeti ve dayanıklılığı nedeniyle de popülerdir. 300 kg'a kadar yüksek mukavemet oranı, iki yönlü mandrel merdanelerinden faydalanma yeteneği sayesinde mümkün olmaktadır. Şeritler halinde sarılmış, her iki tarafı birbirine geçmiş ve mandrelli bir çubuk haline getirilmiş sert karbon fiberden oluşur. Onu mükemmel bir alaşım yapan diğer bir özellik de yüzeyinin hiçbir çıkıntı olmadan tamamen pürüzsüz olmasıdır.

Dubleks paslanmaz çeliklerin dayanıklılığına katkıda bulunan en önemli faktörlerden biri de korozyon direncinin düşük olmasıdır. Bu çelikler, sıcak alaşımın içinde düşük oranda kristal tanecik oluşumu sergiler. Farklı endüstrilerde hem büyük hem de küçük yapılar inşa etmek için kullanılabilirler. Kristal taneciklere karşı dayanıklılıkları nedeniyle inşaat sektörü tarafından oldukça değerlidirler.

Dubleks paslanmaz çeliğin mekanik özellikleri, onları geniş bir uygulama yelpazesi için mükemmel bir seçim haline getiren bir dizi avantaj sunar. Bu özellikler, bu çeliklerin hassas mühendislik bileşeni yapımı, ısı eşanjörleri ve sac metal imalatı dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılmasına olanak tanır. Bu tür alaşımın diğer bazı önemli özellikleri arasında yüksek ısı toleransı, düşük yoğunluk ve mükemmel korozyon direnci bulunur. Ayrıca alaşımın genel özelliklerine katkıda bulunan bir dizi mekanik özellik de sunarlar. Bunlar aşırı sertlik, tokluk, kimyasal direnç ve sürünme direncini içerir.

Nikel Östenitik paslanmaz çelik kaliteleri

/içinde /tarafından

Nikel pahalı bir alaşım elementi olarak bilinir ve hem stresli korozyon direncinin hem de ostenit yapısının gerekli olduğu bazı uygulamalarda gereklidir. Örneğin, ostenitin olduğu yüksek sıcaklık ortamlarında sürünme direnci önemlidir. paslanmaz çelikler ihtiyaç vardır. Geleneksel östenitik paslanmaz çeliklere benzer şekilde ikiz sınır, daha düşük istifleme hatası enerjisi nedeniyle nikel açısından zengin östenitik paslanmaz çeliklerin önemli bir özelliğidir. Östenitik paslanmaz çelikler stresli korozyon çatlamasına (SCC) eğilimlidir. Bununla birlikte, nikel içeriği 20%'yi aştığında gerilimli korozyon direnci büyük ölçüde artar. 16%~21% krom içeren Fe-Ni-Cr alaşımlarında nikelin stres korozyonu eşiğinin (105°C, 22% NaCl sulu çözeltisi) stres yoğunluğu üzerindeki etkisi incelenmiştir. Nikel bakımından zengin östenitik paslanmaz çelik (NiASS), ayrı bir paslanmaz çelik sınıfı olarak düşünülebilir. Aslında, bifazik ve ferrit paslanmaz çeliklerin gerilimli korozyon direnci, nikel içeriği 30%'yi aştığında, bifazik ve ferrit paslanmaz çeliklerinkiyle karşılaştırılabilir düzeydedir. Birkaç sınırlı dereceli nikel açısından zengin östenitik paslanmaz çelikler aşağıdaki tabloda listelenmiştir. Süper östenitik paslanmaz çelikler 254SMO ve 654SMO, özellikle petrol ve gaz endüstrisi için tasarlanmıştır. Tipik uygulamalar deniz suyu soğutma, kağıt hamuru ağartma ve hidrolik ve aletli boru ekipmanlarıdır.

 

Ni-Östenitik paslanmaz çelik kaliteleri

Alaşım C Si Mn CR Ni Ay W ortak Cu Not N
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
Sanicro 25 0.1 0.2 0.5 22.5 25 3.6 3.5 3.0 0.5 0.23
Sanicro 28 0.02 0.6 2.0 27 31 3.5 1.0
Alaşım 800 0.07 0.6 0.6 20.5 30.5
353MA 0.05 1.6 1.5 25 35 0.16
Alaşım 825 0.03 0.5 0.8 20 38.5 2.6
Alaşım 625 0.03 0.5 0.5 21 bal 8.5
Alaşım 690 0.02 0.5 0.5 30 60
Alaşım 600 0.05 0.4 0.8 16.5 bal 0.5

22Cr-25Ni alaşımı olan SANICRO 25, 700 °C'ye kadar olan kazanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. İyi sürünme kırılma mukavemeti ve yüksek sıcaklıkta korozyon direnci nedeniyle kızdırıcılar ve yeniden ısıtıcılar için uygun bir malzemedir. Aslında SANICRO 25'in sürünme kırılma mukavemeti, 600~750°C aralığındaki çoğu östenitik paslanmaz çeliğinkinden üstündür. Oldukça aşındırıcı asidik ortamlarda Sanicro 28 genellikle en iyi seçimdir. Borulu, mahfazalı ve asit gaz astarlı yüksek yoğunluklu sondaj kuyularında kullanılır ve diğer uygulamalar arasında ıslak fosforik asit tesisleri ve süper fosforik asit tesislerindeki ısıtıcılar, pompa sistemleri ve pompalar ve kaplar bulunur.

Alaşım 800, genellikle mükemmel sürünme direnci, iyi yüksek sıcaklıkta korozyon direnci ve malzemelerin yüksek sıcaklık dayanımı gerektiren 550 ila 1100 ° C arasındaki ortamlarda kullanılır. Bu alaşımlar ayrıca amonyak, metanol ve sivil gaz üretiminin giriş ve çıkış ağızlarında, ayrıca vinil klorür ve etilen üretiminde kullanılan fırın tüplerinde de kullanılmaktadır. Diğer uygulamalar arasında akışkanlaştırılmış yanma yatakları için ısı değişim tüpleri ve radyasyon tüpleri ile susturucu tüpleri ve termokupllar için koruyucu kılıflar gibi ısıl işlem fırınlarının parçaları yer alır.

25Cr-35Ni alaşımı 353Ma, karbürleme ve nitrojen emiliminin potansiyel olarak problemli olduğu ortamlarda sentetik gazların işlendiği parçalama fırınlarında ve reforming tüplerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Daha fazla krom içeren başka alternatifler olsa da 353 MA en iyi seçimdir. Bunun bir nedeni, çok kararlı bir yüzey oksit tabakası oluşturmaya yardımcı olan Ce elementini içermesidir.

Alaşım 690 yüzde 60 oranında nikel içerir ve esas olarak nükleer santrallerdeki buhar jeneratörlerinin borularında kullanılır. Çalışma sıcaklığı 365°C'dir ve bu sıcaklıkta taneler arasındaki stresli korozyon çatlağı potansiyel bir sorundur. Verilen hizmet koşullarında, 690 alaşımı neredeyse hiç korozyona uğramaz, bu da onu tercih edilen alaşım yapar.

Nikel açısından zengin Östenitik paslanmaz çelik 254SMO'nun sanat için de kullanıldığını belirtmek ilginçtir. Carl Milles'in “Gökkuşağının Üzerindeki Tanrı” heykeli 1995 yılında Stockholm'deki Nak Strand'ın güney sahiline yerleştirildi. Heykel yaklaşık 23 m yüksekliğindedir ve her gün çok sayıda denizcinin geçtiği ünlü bir manzara noktasıdır. Çevredeki deniz suyu tuz içerir, klorürün yüzey korozyonuna neden olması çok kolaydır, yüksek mukavemetli süper östenitik paslanmaz çelik 254SMO bu ortam için çok uygundur.

Kabuk ısı eşanjöründe paslanmaz çelik körük kullanıldığında

/içinde /tarafından

Körük borulu ısı değiştirici, düz (parlak) borulu ısı değiştiriciyi temel alan bir yükseltmedir. Dalganın tepe ve çukurunun tasarımı, borulu ısı değiştiricinin dayanıklılık ve güvenlik gibi avantajlarını devralır ve aynı zamanda zayıf ısı transfer kapasitesi ve kolay ölçeklendirme gibi kusurların da üstesinden gelir. Prensip, aynı ısı transfer etkisi altında malzeme tasarrufu sağlayabilecek ve ağırlığı azaltabilecek gerekli ısı transfer alanını azaltacak şekilde toplam ısı transfer katsayısını iyileştirmektir.

Çünkü körük gövdesi soğuk presleme ile işlenir. parlak boru Kütük üretiminde genellikle körük gövdesinin şekillendirildikten sonra güçlendirilebileceğine inanılmaktadır. Dış basınç kararlılığı deneyi, oluklu ısı değişim tüpünün dış basınç altındaki kararsızlığının ilk olarak düz boru bölümünde meydana geldiğini ve oluklu tüpün ancak dış basınç artmaya devam ederse kararsız olacağını göstermektedir. Bu, oluklu bölümün stabilitesinin düz bölüme göre daha iyi olduğunu ve oluklu bölümün kritik basıncının düz bölüme göre daha yüksek olduğunu gösterir.

Deneyler, dalga oluğunda, özellikle yerel tek dalga oluğunda burkulma deformasyonunun dalgalanmasının meydana geldiğini, genellikle aynı anda iki oluk kararsızlığından daha fazla olmadığını, dalga tepesinin stabilitesinin çukurdan daha iyi olduğunu ancak bazen de ortaya çıkabileceğini göstermektedir. Bunun tersi olarak, soğuk presleme markalama işleminde düz bölümün hem oluk hem de duvar kalınlığı sabittir, soğuktan sonra tüp aslında daha kısadır.

Körükteki dalga tepe ve çukurlarının varlığı, aşağıdaki Şekilde gösterildiği gibi tüplerdeki radyal ısı değişimi konveksiyonunun etkisini artırır:

Radyal konveksiyonun toplam ısı transfer katsayısı üzerinde büyük etkisi vardır, bu da çift borulu plakalı körüklü ısı eşanjörünün düşük fiyatının ve hafifliğinin temel nedenidir. Isı değişim alanı tüp Körük ve düz borunun gövde yüzeyi aynı uzunlukta büyüktür ancak bu değişiklik katsayı değerinin değiştirilmesinin katkısına göre çok daha azdır. Düz (ışık) tüpün akış hızının, tüp duvarına yakın olduğunda önemli ölçüde azaldığı açıkça görülmektedir.

Körüklü kabuk ısı eşanjörü, düz borulu eşanjörle karşılaştırıldığında türbülans oluşturacak şekilde sıvının hızını ve yönünü sabit bir şekilde değiştirebilir, duvarla ısı alışverişi yapar, ısı transferini etkileyen sınır etkisi artık mevcut olmayacaktır. Toplam ısı transfer katsayısı 2 ~ 3 kat arttırılabilir ve fiili çalışma 5 kata bile ulaşabilir ve ağırlık hafiftir, körüklü ısı eşanjörünün fiyatının düz borulu ısı eşanjöründen daha düşük olmasının nedeni budur değiştirici. Hesaplamalara ve pratik deneyimlere göre, 1 mm kalınlığındaki körüğün toplam ısı transfer katsayısı, 0,5 mm kalınlığındaki körüğünkinden 10% daha düşüktür. Yüzlerce körüklü ısı eşanjörünün çalışma verileri, duvar kalınlığının (hemen hemen tamamı 0,5 mm) büyük bir onarım veya hasar olmadan 10 ~ 14 yıl çalışmasının ana nedeni olduğunu göstermektedir.

Ayrıca körüklü ısı eşanjörü, su darbesinin etkisine etkili bir şekilde karşı koyabilir. Çift borulu plakalı ısı eşanjörünün kabuğu bir genleşme derzi ile bağlanmıştır. Su darbesinin etkisine maruz kalması durumunda kompansatör yanlış yerleşecektir. Bu durum hem körüklü hem de düz borulu ısı eşanjörlerinde meydana gelir ve kabuğun deformasyonu borunun bükülmesine neden olabilir. Bunun nedeni, körüğün genleşme marjının daha fazla olması, deformasyona uğradığında elastik gerinim marjının büyük olmasıdır, yani bu durumda kararsızlığa dayanma yeteneği güçlüdür. Ancak her durumda, kurulum sürecinde su darbesinin oluşmasını önlemek için Açılı oturma vanası, geciktirme anahtarı ve diğer önlemler kullanılarak alınabilir.

Paslanmaz çelik körüklü kabuk ısı eşanjörünün avantajları

  • Yüksek ısı transfer verimliliği

Körüklerin özel tepe ve oluk tasarımı, tüpün iç ve dış bölümünün güçlü bir türbülans oluşturacak şekilde sürekli mutasyona uğraması nedeniyle sıvı akışını sağlar. Çok küçük bir akış hızı durumunda bile akışkan, borunun içinde ve dışında güçlü bir rahatsızlık oluşturabilir, bu da ısı değişim borusunun ısı transfer katsayısını büyük ölçüde artırır. Isı transfer katsayısı, geleneksel borulu ısı değiştiricininkinden 2 ~ 3 kat daha yüksektir.

  • Ölçeklendirme ve engelleme yok

Körük içindeki ve dışındaki ortam her zaman oldukça türbülanslı bir durumdadır, bu da orta seviyedeki katı parçacıkların birikmesini zorlaştırır; Öte yandan, ortamın sıcaklık farkından etkilenmesi bir eksenel genleşme deformasyonu oluşturacak, eğrilik sık sık değişecek, kir ve ısı değişim borusu büyük bir çekme kuvveti üretecek, kireç sakinliği olsa bile bu nedenle kırılacaktır. otomatik olarak kapanır, böylece ısı eşanjörü her zaman kalıcı, daha iyi bir ısı transfer performansı sağlar.

  • Otomatik telafi

Körüklerin özel yapısı ve şekli, genleşme derzleri eklenmeden ısıtılması durumunda termal stresi etkili bir şekilde azaltabilir, böylece ürünlerin yapısını basitleştirir ve ürünlerin güvenilirliğini artırır.

  • Uzun servis ömrü

Sıcaklık farkı stresini etkili bir şekilde azaltan ve büyük sıcaklık farkına ve basınç değişimine uyum sağlayabilen eksenel genleşme kabiliyeti arttırılmıştır, böylece boru ağzı yırtılmasından kaynaklanan sızıntı olmayacaktır. Yönlendirme plakası ile körük arasındaki bağlantı, ısı eşanjörünün ömrünü uzatır.

 

Azot 316LN paslanmaz çeliği nasıl etkiler?

/içinde /tarafından

316LN, Nitrojen ekleme versiyonudur. 316L çelik (0.06% ~ 0.08%), 316L ile aynı özelliklere sahip olması nedeniyle hızlı üreme reaktöründe (FBRS) yüksek sıcaklıktaki yapısal bileşenlerin üretiminde kullanılmıştır. Karbon içeriğinin azaltılması, daha sonraki korozif ortamlarda kaynak yapılması nedeniyle stres korozyonu çatlamasına duyarlılığı büyük ölçüde azaltır. Sürünme, düşük çevrimli yorulma ve sürünme-yorulma etkileşimi, FBRS bileşenleri için en önemli hususlardır. Yüksek sıcaklık dayanımı 316L paslanmaz çelik 0.06% ~ 0.08% N alaşımı kullanılarak 316 paslanmaz çeliğe geliştirilebilir. 0.08%'den yüksek nitrojen içeriğinin, yüksek sıcaklıkta 316L paslanmaz çeliğin mekanik özellikleri üzerindeki etkisi bu yazıda tartışılacaktır.

 

316LN paslanmaz çeliğin kimyasal bileşimi

Fırın N C Mn CR Ay Ni Si S P Fe
Standartlar 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 –

Nitrojen içeriği 0,07%, 0,11%, 0,14% ve 0,22% ve karbon içeriği 0,03% olan bu dört grup 316LN paslanmaz çelik, nitrojenin çekme, sünme, düşük döngülü yorulma ve sünme üzerindeki etkilerini incelemek için test edildi -316LN paslanmaz çeliğin yorulma özellikleri. Bu deneyin amacı çekme, sürünme ve düşük çevrimli yorulma özelliklerinin en iyi kombinasyonunu elde etmek için optimum nitrojen içeriğini bulmaktır. Deneysel sonuçlar, nitrojenin östenitik paslanmaz çeliklerin çekme mukavemetini, sünme ve yorulma mukavemetini artırabildiğini göstermektedir. Mukavemetteki artışın nedenleri arasında çözelti iyileştirmesi, azaltılmış istifleme hatası enerjisi (SFE), çökelme sertleşmesi, kompozitlerin oluşumu (arayer çözünen maddeler), atomik ayrışma ve sıralı sertleşme yer alır. Farklı elektron değişim özelliklerinden dolayı östenitik paslanmaz çelikteki çözünmüş nitrojen, karbondan daha büyük bir genleşme hacmine sahiptir.

Azot ve dislokasyon arasındaki elastik etkileşime ek olarak, elektrostatik interstisyel dislokasyon etkileşimi de mukavemeti etkiler. Dislokasyon çekirdekleri, serbest elektronların eksikliği ile karakterize edilir, bu da pozitif yüke sahip oldukları anlamına gelir. Östenitik paslanmaz çeliklerdeki nitrojen atomları, serbest elektronların nitrojen atomlarının yakınındaki konumu ve dislokasyonlar ile nitrojen atomları arasındaki elektrostatik etkileşim nedeniyle negatif yüklüdür.

Nitrojen atomu ile dislokasyon arasındaki etkili bağlanma enerjisi, Ostenitik çelikteki nitrojen içeriğinin artmasıyla artar, ancak karbon için korelasyon açık değildir. Östenitik çeliklerde, ara yer nitrojen, ikame edici elementlerle etkileşime girer ve ara yer değiştirici atomik bileşimler oluşturma eğilimindedir. Bileşik, periyodik tabloda Fe'nin solundaki Mn, Cr, Ti ve V gibi elementlere kolayca bağlanır. Atomlar arası bağın özellikleri (yani yönelime karşı yönelimsizlik) ile bitişik atomların yakınlığı arasında güçlü bir korelasyon vardır. Çok bileşenli bir alaşım sistemindeki atomlar. Metal atomları arasındaki bağlanma, farklı elementlerin atomlarının bağlanması olan kısa mesafeli sıralamayı kolaylaştırır. Atomlar arası polarizasyon, aynı elementin atomları arasındaki bağ olan kovalent elektronların değişimini kolaylaştırır. Karbon, demir bazlı katı çözeltide ikame atomlarının toplanmasını teşvik ederken, nitrojen kısa mesafeli düzenlemeyi kolaylaştırır.

Genel olarak akma dayanımı (YS) ve nihai çekme dayanımı (UTS) 316L paslanmaz çelik, 0.07% ~ 0.22% nitrojenin alaşımlanmasıyla önemli ölçüde iyileştirilir. 300 ~ 1123K sıcaklık aralığında tüm testlerde mukavemet artışı gözlendi. Sınırlı bir sıcaklık aralığında dinamik gerinim yaşlanması gözlemlendi. Dinamik gerinim yaşlanmasının (DSA) sıcaklık aralığı nitrojen içeriğinin artmasıyla azalır.