1,0 millimetrli 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qoplama issiqlik sikli chastotasi va eng yuqori haroratning qanday o'ziga xos kombinatsiyasida havoni tsiklik isitish xizmatida devorlarning bir xil yupqalanishini tezlashtiradigan oksidi parchalanishini rivojlantiradi?

Sanoat pechlari, havo o'tkazgichli isitgichlar va termal velosiped kameralari uchun elektr isitgichlarni quradigan muhandislar uchun 316 zanglamaydigan po'latdan yasalgan qobiq yuzasida oksid shkalasining paydo bo'lishi va tarqalishi progressiv, ammo oldindan aytib bo'ladigan devorni yupqalash mexanizmidir. Chuqurlik yoki faol korroziya mahalliy nosozlikni keltirib chiqaradigan hollarda, oksidning parchalanishi butun isitiladigan sirt bo'ylab materialning bir hil yo'qolishiga yordam beradi. Har bir issiqlik aylanishi xromga boy oksidning kichik qoplamasini qo'yadi. Oxir-oqibat oksid qatlami juda qalin bo'ladi va u tarqaladi. Buning sababi shundaki, oksid qatlami metalldan farqli issiqlik kengayishiga ega va oksidli qatlam yorilib, oksidlanish uchun yangi metallni ochadi. Bu jarayon, ayniqsa, devor qalinligi 1,0 mm bo'lgan g'ilof uchun juda sezgir, chunki kichik bir xil yupqalash strukturaning yaxlitligini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Ushbu hujjat termal aylanish chastotasining aniq shartlarini va oksidning tarqalishini sanoatda ishlash uchun qabul qilib bo'lmaydigan darajaga qadar qobiqning ishlash muddatini qisqartirish darajasiga tezlashtiradigan eng yuqori haroratni belgilaydi.

316L zanglamaydigan po'latdan oksidning o'sishi va cho'kishi kinetikasi
Havodagi 316 zanglamaydigan po'latning oksidlanish kinetikasi parabolik qonunga amal qiladi: oksidning qalinligi haroratda vaqtning kvadrat ildizi bilan ortadi. 600 ° C da oksidning qalinligi 100 soatdan keyin taxminan 2 mikronni va 1000 soatdan keyin taxminan 5 mikronni tashkil qiladi. Xuddi shu qalinliklarga mos ravishda 20 va 200 soatdan keyin 700 ° C da erishiladi. 800 ° C da oksid 50 soat ichida 5 mikronni tashkil qiladi. Termal aylanish jarayonida spallatsiya uchun kritik oksid qalinligi tsikldagi harorat farqining funktsiyasidir. Haroratning 500 ° C o'zgarishi uchun (aytaylik, 200 ° C dan 700 ° C gacha) oksidning qalinligi taxminan 3-4 mikron bo'lganda spallatsiya boshlanadi. 700 ° S (masalan, 100 ° C dan 800 ° C gacha) tebranish uchun 2-3 mikrondan boshlanadi. Har bir spallatsiya hodisasi 1-3 mikron metallni qobiq yuzasidan olib tashlaydi, chunki oksid qatlami substratdan metallni o'z ichiga oladi. 100 ta spallatsiya hodisasiga duchor bo'lgan 1,0 mm qoplama dastlabki materialining 10-30% ga to'g'ri keladigan 0,1-0,3 mm devor qalinligini yo'qotishi mumkin. 100-500 siklda cho'ziluvchan tsiklli xizmatda 1,0 mm qoplama 500-2000 tsikldan so'ng minimal strukturaviy qalinlikka (0,5 mm) erishishi mumkin, ya'ni kuniga bir tsiklda . 1-5 yil xizmat qiladi.

1,0 millimetrli qobiqdagi tezlashtirilgan cho'kish uchun muhim chegaralar. 1,0 mm 316 qobiq namunalarini tsiklik havo isitish sozlamalari ostida boshqariladigan pechda sinovdan o'tkazish, cho'kishning qabul qilib bo'lmaydigan darajada tezlashishiga olib keladigan muayyan chegaralarni aniqlaydi. Qabul qilinishi mumkin emas: 1000 tsiklda devorning izchil ingichkalashi > 0,05 mm. (Bu 6000 tsikldan keyin 1,0 mm qoplamani 0,7 mm gacha pasaytiradi, bu kuniga 3 tsiklda taxminan 5 yil).

Haroratning eng yuqori siklidagi harorat Har bir tsikl bo‘ylab birinchi cho‘kish oksidi qalinligi 0,7 mm gacha cho‘zilgan devorning yupqalashishi hodisasi Qolgan devor (30% yo‘qotish) 500 daraja 400 daraja (100 darajadan 500 darajagacha) 2,0{09 mikron 2,0{2} mikron 15 000 – 30,000 600 daraja 500 daraja (100 darajadan 600 darajagacha ) 500 – 800 4 – 5 mikron 2 – 3 mikron 3000 – 6,000 650 daraja 550 daraja (100 darajadan 650 mikron { ) 240 mikron { ) 23} 1500 – 3,000 700 daraja 600 daraja (100 darajadan 700 darajagacha) 100 – 200 3 – 4 mikron 3 – 5 mikron 800 – 1,500 750 daraja 650 daraja (100 darajadan 750 mikron) 50 – {46} {{0} – 6 800 800 daraja 700 daraja (100 darajadan 800 darajagacha) 20 – 50 2 – 3 mikron 5 – 8 mikron 200 – 400
For 1.0 mm sheath, peak temperature 650°C and 3 cycles per day (approximately 1,000 cycles per year), spallation would result in a wall thickness reduction of 0.02–0.04 mm/year, leaving the sheath at 0.7 mm after 5–8 years. This may be tolerable for many purposes. At 750°C peak, the same cycle frequency accelerates the thinning to 0.05–0.10 mm/year, resulting in a life of 2–4 years. At 800°C peak, life is 1–2 years. The essential threshold for undesirable spallation (wall thinning >0.05 mm per 1000 cycles) is at around 700°C peak temperature with cycles >300 daraja burilish. Ushbu chegaradan yuqori bo'lgan 1,0 mm qoplama materialni ko'pchilik sanoat foydalanuvchilari kutganidan tezroq yo'qotadi.

Tsiklik havo xizmatida 1,0 mm g'ilofli xavfsiz ishlaydigan konvert
Havoni tsiklik isitish uchun 1,0 mm 316 g'ilof uchun xavfsiz ishlaydigan konvert quyidagi jadvalda keltirilgan. Buning asosi - 1000 tsiklda 0,03 mm dan kamroq devor yupqalashi (har 3000 tsiklda 0,1 mm yoki kuniga 2 tsiklda 5 yil davomida taxminan 10% yo'qotish).

Tepalik qobig'i sirt harorati Maks. Tavsiya etilgan tsikllar kuniga Maks. Foydalanish muddati davomida tavsiya etilgan jami tsikllar, Maks. CyclesBu chegaralardan tashqari Tavsiya etilgan harakat
500°C gacha 10 50,000 0,05 mm dan past 316 qabul qilinadi; har qanday sikl chastotasi 500 – 550°C 5 25, 000 0.05 – 0,10 mm Koʻpgina sanoat xizmatlari uchun qabul qilinadi
550 – 600°C 3 15,000 0.10 – 0,15 mm Monitor devor qalinligi vaqti-vaqti bilan 600 – 650°C 2 10,000 0.15 – 0,25 mm. Uzoqroq ishlash uchun Incoloy 800H ni ko‘rib chiqing 650 – 700°C 1 5 marginal 1 5, 5.1 mm; yangilash tavsiya etiladi 700 – 750°C 0.5 2,500 0.30 – 0,50 mm 316 tavsiya etilmaydi
>750°C Tavsiya etilmaydi Qo'llash mumkin emas Tez cho'zilishi Keramika isitgich yoki Incoloy 800H
Incoloy 800H yuqori oksidlanish qarshiligini ta'minlaydi, bu erda ilovalar 650 ° C dan yuqori qobiq haroratini va kuniga 2 tsikldan yuqori haroratni talab qiladi. Qotishma kattaroq qalinlikda (10-15 mikron) va haroratda (850 ° C dan yuqori) tarqaladigan sekinroq rivojlanadigan, yopishqoqroq oksid hosil qiladi. Masalan, 750°C haroratda kuniga 5 tsikl bilan 1,0 mm Incoloy 800H niqobi ostida devor yupqalashtiriladi.<0.05 mm over 10,000 cycles - five to ten times better than 316.

Yupqa{0}}devorli g‘iloflarda cho‘ziluvchanlikni kamaytirish uchun dizayndagi o‘zgarishlar
1,0 mm 316 g'ilofni tavsiya etilgan chegaralarga yaqin yoki undan ortiq tsiklik havo xizmatida ishlatish kerak bo'lganda, uchta dizayn o'zgarishi cho'kish tezligini kamaytirishi mumkin. Birinchisi, oksidlanishdan oldingi-davolashdan foydalanish. Isitgichning tsiklik ishlashidan oldin 100-200 soat davomida maksimal haroratda ishlashi, dastlabki tsikllarda hosil bo'ladigan nozik oksidga qaraganda kamroq qalinroq, yopishqoq oksidga olib keladi. Ikkinchi o'zgarish - sovutish tezligini sekinlashtirish. 700 darajadan xona haroratiga tez sovutish termal zarba va spallatsiyani keltirib chiqaradi. Majburiy havo sovutishdan foydalanmang. Ochiq havoda tabiiy sovutish bilan spallatsiya 30-50% ga kamayadi. Yakuniy o'zgarish - g'ilof yuzasini 0,2 mikron Ra dan kam oyna porlashi uchun parlatish. Silliqroq yuzalar-parchalangan, qo'pol yuzalarda hosil bo'lgan oksidlarga qaraganda ko'proq yopishqoqroq bo'lgan nozikroq oksidlarga olib keladi. Elektr parda bilan qoplangan 316 ta g‘iloflarning cho‘ziluvchanlik darajasi xuddi shu sikl sharoitlarida silliqlangan qoplamalarga qaraganda 40-60% past. 650 ° C cho'qqisidan past bo'lgan sanoat havosini isitishning ko'pgina ilovalari uchun 1,0 mm 316 g'ilof 5-10 yilga to'g'ri keladigan aylanish chastotalari bilan qoniqarli xizmat muddatini taqdim etadi. 650 ° C dan yuqori, qisqartirilgan xizmat muddatini qabul qilish yoki aylanish chastotasini kamaytirish yoki ko'proq oksidlanishga chidamli qotishma foydalanish kerak. Siklik havo xizmati uchun isitgichlarni belgilashda har doim g'ilofning taxmin qilingan eng yuqori harorati, aylanish chastotasi va rejalashtirilgan xizmat muddatini ko'rsating. 750C xizmat ko'rsatish uchun 316 ni taklif qiladigan ishlab chiqaruvchi cho'ziluvchanlik va devorlarning yupqalashishi haqida gapirmasdan, to'liq muhandislik maslahatini bermaydi. Oksidning cho'zilishi natijasida devor qalinligining bir xilda yo'qolishi oldindan taxmin qilinadi va nazorat qilinadi, lekin xizmat muddatini bashorat qilishda, ayniqsa, har bir mikron yo'qolgan material hisobga olinadigan yupqa devor qoplamalari uchun hisobga olinishi kerak.