Ha a hőcserélő normál üzemi hőmérséklete 1000 ° F (kb. 283 ° C), a rozsdamentes acélból készült csavarok rozsdásodnak! Miért van ez? Kiderül, hogy magasabb hőmérsékleten a termikus ciklus bizonyos rozsdamentes acélokat nem rozsdamentes acélvá változtat.Ezért ügyeljen arra, hogy gondosan válassza ki a kötőanyagot a balesetek elkerülése érdekében.

Rozsdamentes acél háttér:
Definíció szerint a rozsdamentes acél krómtartalma nem lehet kevesebb, mint 10,5%, de a szerzők úgy vélik, hogy a tartalom még mindig alacsony. A rozsdamentes acél rozsdásodásának megakadályozása érdekében szobahőmérsékleten a rozsdamentes acél mátrix krómtartalmának körülbelül 12% -nak kell lennie.
Az általános nézettel ellentétben a rozsdamentes acél nem mindig rozsdamentes acél. A termikus ciklus csökkenti egyes rozsdamentes acélok krómtartalmát a rozsda szintjére. De sokféle rozsdamentes acél létezik, ezért általában az egyik rozsdamentes acél, amely megfelel a különleges használatnak.
300 sorozatú rozsdamentes acél
A 300-as sorozatú rozsdamentes acél, amelyet 18-8-as acélként ismerünk, a leggyakrabban használt kötőelemek, ízületek, csövek és csövek. A 304 rozsdamentes acél a rozsdamentes acél kötőelemek leggyakoribb anyaga. A 18-8-as acél a 300-as sorozatú rozsdamentes acél króm és nikkel névleges tartalma.Ezek az anyagok jó korrózióállóságot mutatnak a felületen, de a 304 rozsdamentes acélt 850 ° F fölé (kb. 199 ° C) melegítik a szénlerakódás miatt.A krómtartalom csökken. Magas hőmérsékleten a króm és a szén kombinációja króm-karbidot képez, míg a króm-karbid nem rozsdásodik. A 304L rozsdamentes acél használata enyhítheti ezt a problémát, a 304L rozsdamentes acél széntartalma 304 rozsdamentes acél 1/3. A króm-karbid képződése 321 rozsdamentes acélból vagy 347 rozsdamentes acélból kiküszöbölhető. A 321 rozsdamentes acél és a 347 rozsdamentes acél titánt és antimont tartalmaz, és tulajdonságaik nagyon stabilak. Mivel a titán és a niobium nagyobb affinitással rendelkezik a szénhez képest, mint a króm, titán-karbidot és niobium-karbidot képeznek szénnel magas hőmérsékleten, így a króm megmarad. 304, 321 és 347 rozsdamentes acél az ASTMAl93 300-as sorozatú rozsdamentes acélhoz csavarokhoz.
Mivel a 300-as sorozatú rozsdamentes acél szilárdsága csak akkor erősödik meg, ha hidegen alakul ki, amikor a hőmérséklet eléri az 1000 ° F-et (kb. 283 ° C), a termikus ciklus csökkenti a rögzítőerő erősségét a lágyított állapotba. Ha az erőcsökkenés elfogadhatatlan, a stabil 321 vagy 347 anyag nem kielégítő. Ezért más anyagokat is figyelembe kell venni.
400 sorozatú rozsdamentes acél
A 400-as sorozatú rozsdamentes acél alacsonyabb krómtartalommal rendelkezik, mint a 300-as sorozatú rozsdamentes acél, de nem rendelkezik szén-dioxid-lerakódási problémákkal, mint a 300-as sorozat, és hőkezelhető 1200 ° F (kb. 393 ° C) hőmérsékletű munkakörnyezetben. Mivel azonban a króm csak 12% és 14% között van, súlyos kémiai atmoszférában korrodálódhat, míg a 300-as sorozat 16% és 20% krómot tartalmaz, és nem korrodálódik. A 300-as sorozatú rozsdamentes acél és a 400-as sorozatú rozsdamentes acél ugyanolyan szilárdsággal rendelkezik. A 300-as sorozatú rozsdamentes acél nem mágneses, míg a 400-as sorozatú rozsdamentes acél mágneses. Az ASTMF593 szerint a 410, 416 és 430 sorozatú rozsdamentes acélok a 400 sorozatú rögzítőelemekhez használatosak.
Nikkel alapú anyagok, mint például az lnconel sorozat (az lnconel International által biztosított) vagy a Haynes sorozat (a Haynes International által) kiváló anyagok a magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz. Az ötvözött acélok többsége legalább 16% krómot tartalmaz korrózióvédelemre. Hőkezelhetők is. Magas szilárdságú magas hőmérsékleten, természetesen a 718 ötvözött acél lehet a leggyakrabban használt kötőelem és az űrhajó szabványos finomfogas kötőeleme. Monel (kb. 65% nikkel és 33% réz) is használják kötőelemekhez, de az erő nagyon alacsony. A Haynes International az anyagokat Haslelloy-nak vagy HaynesXX-nek nevezte el. Mind az Inconel, mind a Haynes ugyanazokat a kötőanyagokat kínálja, mint a 718 és az X-750.
A-286 rozsdamentes acél
Ez az egyik legszélesebb körben használt rozsdamentes acél az űrhajózási iparban. Ez egy vasalapú rozsdamentes acél, amely 15% krómot tartalmaz, hőkezelhető és hidegen keményíthető. A szakítószilárdság 140-180 ksi, ha nincs hideg munka, a hőkezelés és a hideg munka keményedése 220 ksi szakítószilárdságot eredményezhet, de a nyúlás ebben az időben túl alacsony a fáradási terheléshez képest. Az A-286 üzemi hőmérséklete -423 ° C-1200 ° C, és szinte minden repülőgép-ipari kötőelem-beszállító képes az A-286 kötőelemeket biztosítani.
MP35N és MPl59
Az SPS Technology által szállított MP35N és MPl59 anyagok nagyon jó anyagok magas hőmérsékleten és korrozív környezetben, 19% krómtartalommal. Ezek az anyagok még az űrhajózási iparban is drágák. A Waspalloy egy másik anyag, amelyet nagyon magas hőmérsékleten használnak. Ezeket az anyagokat csak akkor használják, ha nincs választás, és ezek az anyagok drágák és nem könnyűek.
Összefoglaló
Nem bölcs dolog 304 rozsdamentes acélt használni 1000 ° F (283 ° C) munkakörnyezetben Ha az anyag szilárdsága az annealing állapot közelében csökken, akkor stabil anyagokat, például 321 vagy 347 rozsdamentes acélt lehet választani: ha az erősség magas, és a környezeti korrózió nem túl komoly, 400 rozsdamentes acélt kell elfogadni.Szükséges. Például a 300-as és a 400-as sorozatú rozsdamentes acél nem oldja meg a problémát, az A-286 használatával. Az Inconel, a Haynes, az MP35N és az MPl59 jó anyagok, de költségesek.És nem könnyű elérni. Az általános tervezési szabály az, hogy szükség esetén drága anyagokat használjon a megfelelő tervezési teljesítmény érdekében.