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决定不锈钢管材耐热性的因素是什么?

2022-01-12 15:50:52

不锈钢管材耐热性是指高温下既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能,即热稳定性;同时又有足够的强度,即高温力学性能也叫热强性。同样是不锈钢管,很多人不理解究竟是什么因素导致它有这一特性的。下面不锈钢管材厂家给大家绍一下决定烟台不锈钢管材耐热性的因素,重新认识一下这种不锈钢管材的成分、性能和不同条件下的变化。

1、热稳定性

为了使不锈钢管材在高温下具有稳定的抗氧化性和耐气体介质腐蚀性,不得不使不锈钢焊管表面形成疏松或易开裂的氧化膜,如FeO、Fe3O4和Fe2O3。为了防止氧化膜的出现,可在钢中加入Cr、Al、Si等合金元素,使管材表面形成结构致密与之牢固结合的氧化膜,如Cr2O3、Al2O3等合金氧化膜。

合金氧化膜具有良好的保护效果,可延长产品的使用寿命或提高使用温度。如果铬的质量分数达到或超过12%,添加铝和硅等合金元素可以在抗氧化性方面发挥更大的作用。在304不锈钢管中,如果氧化膜主要以Cr2O3的形式出现,则其抵抗环境温度突然变化的能力最为优越。

只要不锈钢管材中Cr含量充足,Cr2O3氧化膜就能连续覆盖到管材的表面,随着薄膜越来越厚,不锈钢管最终穿上“防护服”,以防止内部钢管与外界的接触,从而防止进一步被氧化,这也是钢在高温下能够具有良好的防止氧化的主要因素。


烟台不锈钢管材


2、高温强度

耐热钢产品在高温使用时应考虑的因素为高温强度,高温强度指标包括蠕变强度、持久强度和高温短期强度。当钢在高温下承受恒定应力时,由于应力和温度的共同作用,屈服强度以下会发生缓慢的塑性变形,称为蠕变。

蠕变速率随温度的升高和应力的增大而增加。蠕变强度是指在一定的极限温度下,不锈钢管材达到某临界蠕变率(或在一定的时间内达到临界应变量)下的临界应力。在长期高温工作期间,可能会发生脆化和高温疲劳。

如果耐热钢管的高温强度不能满足图纸设计要求,在工作过程中会发生重大事故;耐热不锈钢管长期处于工作状态。疲劳是使用过程中不可避免的问题,疲劳会引起疲劳裂纹。疲劳裂纹通常由表面层或表面下的某些缺陷引起。在交变应力作用下,裂纹逐渐扩展,直至剩余截面不能承受最后一个交变应力循环的作用而突然断裂。在低温下,疲劳裂纹为穿晶裂纹,而在高温下,疲劳裂纹沿晶间扩展并导致断裂。


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