Hiệu suất của vòm trong môi trường nhiệt độ cao thay đổi đáng kể tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng, chủ yếu là về độ bền, khả năng chống oxy hóa, khả năng chống bò,ổn định nhiệtDưới đây là một phân tích các loại vật liệu điển hình:
1. Vòng thép carbon (ví dụ: Q235, 20 # thép) Ước chọn cơ bản cho nhiệt độ thấp đến trung bình
Sự suy giảm sức mạnh ở nhiệt độ cao
Các miếng kẹp thép cacbon thường bị giới hạn ở nhiệt độ dưới 425 ° C. Hơn 350 ° C, độ bền của chúng giảm đáng kể (ví dụ:20# Độ bền của thép giảm từ 245 MPa ở nhiệt độ phòng xuống còn 180 MPa ở 400 °C). Trên 450 ° C, hình cầu ngọc trai xảy ra, dẫn đến hạt thô và cuối cùng là vỡ.
Chống oxy hóa kém
Sự oxy hóa nhanh bắt đầu trên 300 ° C, tạo thành một lớp Fe3O4 lỏng lẻo.Tiếp xúc với lưu huỳnh hoặc hơi nước làm tăng tốc độ ăn mòn.
2. Austenitic thép không gỉ flanges (304/316, vv) Ưu tiên cho nhiệt độ cao chống ăn mòn
Sức mạnh nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa tốt hơn
Thép không gỉ 304 có thể chịu được đến 870 ° C, trong khi 316L (với molybdenum) duy trì độ bền tốt (sức mạnh năng suất ≥ 120 MPa) dưới 650 ° C.
Lớp oxit Cr2O3 (từ 18-20% crôm) cung cấp khả năng chống oxy hóa vượt trội (ví dụ, tỷ lệ oxy hóa thấp hơn 90% so với thép cacbon ở 800 °C).
Nguy cơ nhiệt độ cao
Nhạy cảm (450-850 °C): Sự kết tủa cacbít có thể gây ăn mòn giữa các hạt (được giảm thiểu bằng các phương pháp điều trị ổn định, ví dụ, thép không gỉ 321 với titan).
Giới hạn trượt: Trên 650 °C, biến dạng trượt tăng tốc, đòi hỏi giảm căng thẳng cho phép (ví dụ, 316L ở 700 °C chỉ có 15% độ bền ở nhiệt độ phòng).
3. Duplex Steel Flanges (2205, 2507, v.v.)
Hiệu suất nhiệt độ cao trung bình
Thép 2205 duplex có thể sử dụng ở nhiệt độ lên đến 300°C, trong khi thép 2507 super duplex có độ bền lên đến 350°C (sức mạnh > 400 MPa ở nhiệt độ 300°C, gấp đôi so với 304 thép không gỉ).
Hơn 350 ° C, phân hủy pha ferrite tăng tốc, làm giảm khả năng chống bò nhanh hơn so với thép austenit.
4. Chromum-Molybdenum Steel Flanges (15CrMo, P91, vv)
Tăng cường sức mạnh và chống bò
15CrMo (1-1,5% Cr, 0,5% Mo) hoạt động đến 550 °C (sức mạnh năng suất > 200 MPa ở 500 °C).
P91 (9% Cr, 1% Mo) chịu được 650 °C lâu dài, với độ bền vỡ bò gấp đôi 15CrMo (ví dụ, 100 MPa so với 40 MPa ở 600 °C trong 100.000 giờ).
5. Phân hợp kim dựa trên niken (Inconel 625, Hastelloy C-276, vv)
Hiệu suất nhiệt độ cao vô song
Inconel 625 duy trì độ bền kéo > 100 MPa ở 1093 °C.
Hastelloy C-276 chống oxy hóa lên đến 1200 °C, với thời gian lướt vượt quá 100.000 giờ (ví dụ, mạnh hơn 5 lần so với 316L ở 800 °C).
Chống ăn mòn phức tạp
Hàm lượng niken cao (≥ 50%), crôm (20-30%) và molybden (10-16%) cho phép chống lại:
Ôxy hóa, ăn mòn do căng thẳng và tấn công giữa các hạt trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: máy khí hóa than ở nhiệt độ 650 °C với H2S / CO2).
Thích hợp cho 20+ năm hoạt động trong điều kiện cực đoan như axit sulfuric nhiệt độ cao hoặc dầu / khí giàu lưu huỳnh.
Hiệu suất của vòm trong môi trường nhiệt độ cao thay đổi đáng kể tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng, chủ yếu là về độ bền, khả năng chống oxy hóa, khả năng chống bò,ổn định nhiệtDưới đây là một phân tích các loại vật liệu điển hình:
1. Vòng thép carbon (ví dụ: Q235, 20 # thép) Ước chọn cơ bản cho nhiệt độ thấp đến trung bình
Sự suy giảm sức mạnh ở nhiệt độ cao
Các miếng kẹp thép cacbon thường bị giới hạn ở nhiệt độ dưới 425 ° C. Hơn 350 ° C, độ bền của chúng giảm đáng kể (ví dụ:20# Độ bền của thép giảm từ 245 MPa ở nhiệt độ phòng xuống còn 180 MPa ở 400 °C). Trên 450 ° C, hình cầu ngọc trai xảy ra, dẫn đến hạt thô và cuối cùng là vỡ.
Chống oxy hóa kém
Sự oxy hóa nhanh bắt đầu trên 300 ° C, tạo thành một lớp Fe3O4 lỏng lẻo.Tiếp xúc với lưu huỳnh hoặc hơi nước làm tăng tốc độ ăn mòn.
2. Austenitic thép không gỉ flanges (304/316, vv) Ưu tiên cho nhiệt độ cao chống ăn mòn
Sức mạnh nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa tốt hơn
Thép không gỉ 304 có thể chịu được đến 870 ° C, trong khi 316L (với molybdenum) duy trì độ bền tốt (sức mạnh năng suất ≥ 120 MPa) dưới 650 ° C.
Lớp oxit Cr2O3 (từ 18-20% crôm) cung cấp khả năng chống oxy hóa vượt trội (ví dụ, tỷ lệ oxy hóa thấp hơn 90% so với thép cacbon ở 800 °C).
Nguy cơ nhiệt độ cao
Nhạy cảm (450-850 °C): Sự kết tủa cacbít có thể gây ăn mòn giữa các hạt (được giảm thiểu bằng các phương pháp điều trị ổn định, ví dụ, thép không gỉ 321 với titan).
Giới hạn trượt: Trên 650 °C, biến dạng trượt tăng tốc, đòi hỏi giảm căng thẳng cho phép (ví dụ, 316L ở 700 °C chỉ có 15% độ bền ở nhiệt độ phòng).
3. Duplex Steel Flanges (2205, 2507, v.v.)
Hiệu suất nhiệt độ cao trung bình
Thép 2205 duplex có thể sử dụng ở nhiệt độ lên đến 300°C, trong khi thép 2507 super duplex có độ bền lên đến 350°C (sức mạnh > 400 MPa ở nhiệt độ 300°C, gấp đôi so với 304 thép không gỉ).
Hơn 350 ° C, phân hủy pha ferrite tăng tốc, làm giảm khả năng chống bò nhanh hơn so với thép austenit.
4. Chromum-Molybdenum Steel Flanges (15CrMo, P91, vv)
Tăng cường sức mạnh và chống bò
15CrMo (1-1,5% Cr, 0,5% Mo) hoạt động đến 550 °C (sức mạnh năng suất > 200 MPa ở 500 °C).
P91 (9% Cr, 1% Mo) chịu được 650 °C lâu dài, với độ bền vỡ bò gấp đôi 15CrMo (ví dụ, 100 MPa so với 40 MPa ở 600 °C trong 100.000 giờ).
5. Phân hợp kim dựa trên niken (Inconel 625, Hastelloy C-276, vv)
Hiệu suất nhiệt độ cao vô song
Inconel 625 duy trì độ bền kéo > 100 MPa ở 1093 °C.
Hastelloy C-276 chống oxy hóa lên đến 1200 °C, với thời gian lướt vượt quá 100.000 giờ (ví dụ, mạnh hơn 5 lần so với 316L ở 800 °C).
Chống ăn mòn phức tạp
Hàm lượng niken cao (≥ 50%), crôm (20-30%) và molybden (10-16%) cho phép chống lại:
Ôxy hóa, ăn mòn do căng thẳng và tấn công giữa các hạt trong môi trường khắc nghiệt (ví dụ: máy khí hóa than ở nhiệt độ 650 °C với H2S / CO2).
Thích hợp cho 20+ năm hoạt động trong điều kiện cực đoan như axit sulfuric nhiệt độ cao hoặc dầu / khí giàu lưu huỳnh.
