Yüksek Sıcaklık Ortamlarında Farklı Malzemelerden Yapılmış Flanşların Performans Farklılıkları

Yüksek sıcaklık ortamlarında flansların performansı, öncelikle dayanıklılık tutma, oksidasyon direnci, sürünme direnci,Termal kararlılıkAşağıda tipik malzeme kategorilerinin bir analizi:

1. Karbon Çelik Flanges (örneğin, Q235, 20# Çelik) düşük orta sıcaklıklar için temel seçim
Yüksek sıcaklıklarda dayanıklılık bozulması
Karbon çelik flanslar tipik olarak 425°C'nin altındaki sıcaklıklar ile sınırlıdır.20# çelik ′in verim sıklığı oda sıcaklığında 245 MPa'dan 400°C'de 180 MPa'ya düşer.)450 ° C'nin üstünde, perlit küreleşmesi meydana gelir, bu da tanenin kabalaşmasına ve nihayetinde sürünme kırılmasına neden olur.
Düşük oksidasyon direnci
Hızlı oksidasyon, 300 ° C'nin üzerinde başlar ve gevşek bir Fe3O4 tabakası oluşturur. 500 ° C'de oksidasyon hızı 300 ° C'den beş kat daha hızlıdır.Sülfür veya su buharına maruz kalmak korozyonu daha da hızlandırır.

2. Austenitik Paslanmaz Çelik Flanges (304/316, vb.)
Daha iyi yüksek sıcaklık dayanıklılığı ve oksidasyon direnci
304 paslanmaz çelik 870°C'ye kadar dayanırken, 316L (molibden ile) 650°C altında iyi bir dayanıklılığı (çalışma dayanıklılığı ≥ 120 MPa) korur.
Cr2O3 oksit tabakası (18-20% krom) üstün oksidasyon direnci sağlar (örneğin, 800 °C'de karbon çelikten% 90 daha düşük oksidasyon oranı).
Yüksek sıcaklık riskleri
Duyarlılaşma (450-850°C): Karbid çöküşü granüler arası korozyona neden olabilir (stabilizasyon işlemleri ile hafifletilir, örneğin 321 paslanmaz çelik titanyum ile).
Sürünme sınırlamaları: 650 °C'nin üzerinde sürünme deformasyonu hızlanır, bu da izin verilen gerilimi azaltmayı gerektirir (örneğin, 700 °C'de 316L, oda sıcaklığında dayanıklılığının yalnızca% 15'ine sahiptir).

3. Dupleks Çelik Flanges (2205, 2507, vb.) ¢ Yüksek sıcaklıkta korozyona karşı maliyetli
Orta yüksek sıcaklık performansları
2205 dupleks çelik 300°C'ye kadar kullanılabilirken, süper duplex 2507 350°C'ye kadar uzanır (300°C'de > 400 MPa, 304 paslanmaz çelikten iki kat daha fazla).
350 ° C'nin ötesinde, ferrit fazın bozulması hızlanır ve süpürme direncini austenitik çeliklerden daha hızlı azaltır.

4. Krom-Molibdenum Çelik Flanges (15CrMo, P91, vb.)
Güçlü ve sürünmeye dayanıklı
15CrMo (1-1,5% Cr, 0,5% Mo) 550°C'ye kadar çalışır (500°C'de verim gücü > 200 MPa).
P91 (9% Cr, 1% Mo) uzun süre 650 °C'ye dayanır ve 15CrMo'nun sürüklenme yırtılma dayanıklılığının iki katı (örneğin, 100 MPa ile 40 MPa 600 °C'de 100.000 saat boyunca).

5. Nikel Temelli Alaşım Flanges (Inconel 625, Hastelloy C-276, vb.) “ Aşırı koşullar için nihai çözüm ”
Eşsiz yüksek sıcaklık performansı
Inconel 625 1093°C'de > 100 MPa germe dayanıklılığını korur.
Hastelloy C-276, 1200 °C'ye kadar oksidasyona dayanıklıdır ve sürüklenme ömrü 100.000 saatten fazladır (örneğin, 800 °C'de 316L'den 5 kat daha güçlüdür).
Karmaşık korozyona dayanıklı
Yüksek nikel (≥ 50%), krom (20-30%) ve molibden (10-16%) içeriği aşağıdakilere direnç sağlar:
Oksidasyon, stres korozyonu ve sert ortamlarda granüler arası saldırı (örneğin, H2S / CO2 ile 650 °C kömür gazlaştırıcıları).
Yüksek sıcaklıklı sülfürik asit veya sülfür açısından zengin petrol/gaz gibi aşırı koşullarda 20+ yıl hizmet için uygundur.