رتبه بندی مقاومت در برابر حرارت و آزمایش فولادهای ضد زنگ

مقدمه

مقاومت در برابر اکسیداسیون به طور ذاتی با افزایش درجه حرارت در دماهای بالا از فولادهای ضد زنگ در ساختمانها و سازه هایی که مقاومت در برابر آتش اهمیت دارد اهمیت بیشتری دارد. مفیدترین خانواده فولادهای زنگ نزن برای این کاربردها ، آستنیتیک است ، اما این مقاومت فقط در رنج زمانی کوتاه مدت معنی می دهد ، بنابراین خانواده های فریت ها و دوپلکس ها نیز قابل توجه هستند.

از نظر مواد ، فولادهای زنگ نزن ، دارای درجه بندی حرارتی نیستند. آزمایشاتی برای ارزیابی مقاومت در برابر آتش در تولیدات خاص در شرایط دقیق انجام می شود. این قسمتها توسط قطعات BS476 20 ، 21 (عناصر تحمل بار) و 22 (عناصر تحمل بار) پوشانده شده است.

توسط نرم افزار خاص این طراحی انجام شده است که به طور اتوماتیک رفتار بخش های فولادی ضد زنگ زنگ بارگزاری شده را محاسبه می کند.

تست آتش

 BS 476 آزمایش آتش سوزی روی مصالح و سازه های ساختمان را پوشش می دهد. بسیاری از قسمت های این استاندارد به طور مستقیم به فولادهای ضد زنگ ربط ندارند. به طور خاص قطعات 4 ، 6،7 ، 11 ، 12 ، 13 ، 15 به فولادهای ضد زنگ مرتبط نیستند زیرا اینها ابزار این تست هستند تست هایی مانند:

احتراق (اشتعال پذیری در اثر شعله یا تابش حرارتی)

انتشار آتش

گسترش سطح شعله ها

انتشار گرما در 750 درجه سانتی گراد

فولادهای ضد زنگ قابل اشتعال نیستند و همچنین در گسترش آتش سوزی با پخش شعله کمکی نخواهند کرد. سطح فولاد ضد زنگ معمولاً در شرایط اکسید کننده بی اثر و پایدار است ، مانند مواردی که در بیشتر شعله ها و منابع گرما وجود دارد

با این حال برای برآورده کردن الزامات BS476 و استانداردهای تست آتش سوزی مشابه ، آزمایشاتی روی اجزای تولیدی خاص لازم است. فولاد ضد زنگ ، به عنوان یک ماده ، دارای درجه بندی آتش نیست.

نتایج آزمایش آتش روی اجزای استیل ضدزنگ

تست های انجام شده برای Stewart Fraser Ltd. در برابر درب و قاب های 316 مقاوم در برابر آتش آنها در قسمت 22 BS467 نشان دادند که پس از 60 دقیقه ، درجه حرارت در قسمت "ایمن" درب فقط به 98 درجه سانتی گراد می رسد. (این دربها دارای یک قاب 316 هستند و حاوی یک تابلوی عایق غیر قابل احتراق است.)
آزمایش پس از 2 ساعت 10 دقیقه با درها و قابها کامل در حالت خاتمه یافت.
تنها آسیب ناشی از اعوجاج حرارتی و مقداری تغییر رنگ فولاد در قسمت "ایمن" بوده است. بیش از دو ساعت آتش در سمت حمله قرار گرفت.

تست های انجام شده بر روی دوبلکس 1.4362 (2304) از نوع ، که برای آزمایش توسط اوستا AB 1991 تهیه شده است ، و در قسمت اصلی کشتی های تزیینی ساخته شده است ، همچنین مقاومت آتش فولادهای ضد زنگ را نشان می دهد.
سرپوش ساخته شده با یک ضخامت 1.5 میلی متر ضخامت 1.4362 حاشیه پوست و پرکننده عایق پشم سرامیکی به طور رضایت بخشی در زیر آتش سوخت هیدروکربن شبیه سازی شده انجام شد.
دمای حمله به 1100 درجه سانتیگراد رسید و تنها 15 دقیقه از رنگ نارنجی روشن تابش کرد. در طول آزمایشات مقداری دود اعوجاج و مهارکننده ثبت شد ، اما بعد از 40 دقیقه دما هنوز در صورت "ایمن" دمای زیر 30 درجه سانتیگراد بود. این دمای سطح پس از 60 دقیقه به حدود 110 درجه سانتی گراد رسیده است.
بعد از 120 دقیقه یادآوری شد که واحد آزمایش برای برآوردن معیار (قطعنامه A517 سازمان بین المللی دریانوردی (XIII)) برای مقاومت در برابر دود و نفوذ گازهای گرم همچنان ادامه داشت.

برای جلوگیری از تغییرات گران قیمت در مراحل بعدی ، باید در مرحله اولیه با مهندسین متالورژی درباره مؤلفه های کاربردهای مقاوم در برابر آتش مشورت کنید.

مقاومت در برابر حرارت فولادهای ضد زنگ

اکثر درجه های استیل ضدزنگ که برای مصارف ساختمان در نظر گرفته می شوند یعنی انواع 304 (1.4301) و 316 (1.4401) دارای مقاومت در برابر اکسیداسیون طولانی مدت در دمای بیش از 800 درجه سانتیگراد هستند و تا دمای بیش از 1375 درجه سانتیگراد شروع به ذوب نمی کنند. داده های بدست آمده نشان می دهد که دمای یکنواخت و پایدار مانند اینها در شرایط آتش سوزی گذرا "کوتاه مدت" میتواند به خوبی حاصل شود.

استحکام مکانیکی (کششی) کوتاه مدت ، مدول الاستیک (یانگ) و خصوصیات فیزیکی انبساط حرارتی و هدایت آنها از ارزیابی فولادهای ضد زنگ برای مقاومت در برابر آتش سوزی جالب توجه است.
انواع آستنیتی 304 و 316 استحکام خود را تا حدود 55٪ از درجه حرارت محیط خود در 700 درجه سانتیگراد از دست می دهند ، 0.2٪ استحکام آن در حدود 225 تا 308 Mpa (N / mm ² ) در محیط به 95 تا 131 Mpa (N / mm ² ) در دمای 700 درجه سانتیگراد رسیده است. مدول ، به طور معمول در حدود 200KN / میلی متر ² در دمای محیط ، در حدود 144 KN / میلی متر ² در 700 درجه سانتیگراد برای نوع 304 سقوط می کند . این متفاوت از فولادهای کربن است ، جایی که مدول در 800 درجه سانتیگراد می تواند به همان اندازه کم باشد 9٪ از مقدار محیط.

نرخ انبساط حرارتی بالاتر برای فولادهای زنگ نزن آستنیتی بدان معنی است که اعوجاج بدنی می تواند در شرایط آتش سوزی گذرا که احتمالاً شیب حرارتی بزرگ باشد ، مشکلی ایجاد کند.
هدایت حرارتی خانواده آستنیتی پایین تر از فریتیک ها است و گرچه این ممکن است در مهار جریان گرما از طریق یک ساختار مفید باشد ، اما می تواند به اعوجاج حرارتی کمک کند.
هزینه های اعوجاج و مصادره مواردی مانند درهای آتش باید در نظر گرفته شود.

برای مشاوره در رابطه با ورق استیل نسوز و کاربردهای آن می توانید با مهندسین متالورژی در گروه فلز تماس گرفته و مشاوره رایگان کسب کنید.

موانع خوردگی برای فولاد ضد زنگ عایق حرارتی

مقدمه

مواد عایق حرارتی که برای لوله ها و بست های از جنس استنلس استیل استفاده می شوند حاوی کلرید هستند. اگر چنین مواد عایق در معرض رطوبت باشد ، ممکن است کلریدها به لایه ای از رطوبت روی سطح لوله یا محل جوش رها شوند و ترک خوردگی گودال / استرس ممکن است ایجاد شود.

در حالی که پیتینگ و خوردگی استرس ناشی از عایق حرارتی مرطوب یک عامل مهم است ، انتخاب مواد لوله یا رگ بستگی به ماهیت مایع حمل شده در لوله یا فرآیند رخ داده در داخل کشتی دارد.

خوردگی به فولاد ضدزنگ عایق

گرچه مواد عایق حاوی کلریدها هستند ، ممکن است سطح کلرید قابل تفکیک در حد 10 پی پی ام باشد. علیرغم سطح پایین کلرید قابل شستشو و افزودن مهار کننده های خوردگی (به عنوان مثال سیلیکات سدیم) به برخی فرمولاسیون ها ، پیتینگ و خوردگی استرس در لوله ها و محل جوش استیل ضدزنگ مشاهده شده است.

صرف نظر از سطح اولیه کلرید در مواد عایق ، وجود رطوبت می تواند کلرید را در مناطق موضعی متمرکز کرده و منجر به خوردگی در سطح ضد زنگ شود. سطح کلرید موجود در لایه عایق ممکن است از منابع خارجی (مانند باران ، شستشو یا فرآوری آب) یا با تبخیر نیز افزایش یابد. در واقع ، آب باران ، شستشو یا فرآوری آب می تواند به اندازه 10 تا 100 برابر کلرید سطح که از مواد عایق حرارتی جدا می شود ، باشد. چنین افزایش در سطح کلرید می تواند در طول ذخیره سازی قبل از استفاده از عایق حرارتی و همچنین در سرویس رخ دهد.

ترکیبی از رطوبت ، سطح اکسیژن پایین ، غلظت کلرید و دمای زیر عایق حرارتی می تواند به خوردگی گودال منجر شود. ترک خوردگی استرس به احتمال زیاد عاملی در درجه حرارت زیر 50 درجه سانتیگراد نیست ، اما می تواند یک ویژگی مهم در محدوده دما 50 تا 150 درجه سانتیگراد باشد.

موانع خوردگی

برای لوله ها و مخازن از جنس استنلس استیل که در معرض رطوبت نیستند (برای مثال در شرایط داخلی ، گرم و خشک) برای جلوگیری از خوردگی نیاز به اقدامی نیست. اما ، اگر عایق حرارتی احتمالاً مرطوب شود ، توصیه می شود قبل از استفاده از عایق حرارتی ، سدی در برابر خوردگی روی لوله یا رگ اعمال شود.

دو نوع مانع خوردگی در رابطه با عایق ساخته شده با یک ضد آب تولید شده استفاده می شود: یک رنگ مناسب (به عنوان مثال نوع سیلیکونی با درجه حرارت بالا) یا فویل آلومینیومی به ضخامت 0.06 میلی متر.

در عمل ، استفاده از فویل آلومینیومی به دلیل سهولت کاربرد طرفداری می شود. چنین موانعی در برابر خوردگی باید مطابق با BS 5970 اعمال شود - آیین نامه عایق بندی حرارتی لوله و تجهیزات.

برای مشاهده آخرین مطالب در  رابطه با ورق استیل در ایران اینجا را ببینید.

مزیت های استفاده از استنلس استیل

مقاومت در برابر خوردگی

درجه های آلیاژ پایین تر در برابر خوردگی در محیط های جوی و آب خالص مقاومت می کنند ، در حالی که درجه های آلیاژی بالا می توانند در برابر خوردگی در اکثر اسیدها ، محلول های قلیایی و محیط های درگیر با کلر مقاومت کنند ، خواصی که در پلن های فرآیندی استفاده می شوند.

مقاومت در برابر آتش و گرما

گریدهای خاص کروم و نیکل آلیاژ بالا در مقیاس بندی های مختلف مقاومت می کنند و در دماهای بالا این مقاومت را به خوبی حفظ می کنند.

بهداشت

قابلیت تمیز کردن آسان فولاد ضد زنگ آن را برای اولین بار در شرایط سخت بهداشتی مانند بیمارستان ها ، آشپزخانه ها ، چمدان ها و سایر کارخانه های فرآوری مواد غذایی به عنوان اولین انتخاب مطرح می کند

.

زیبایی ظاهری

استنلس استیل ها در انواع مختلف سطح اعم از مینرال ، شفاف ، کدر و ... طیف وسیعی از زیبایی مورد نیاز برای هر محیطی را بدون هیچگونه پوشش و رنگ مجزا را ارایه می کنند.

مزیت قدرت به وزن

خاصیت پیرسختی در درجه های آستنیتی ، که منجر به تقویت قابل توجه آن ها در مقیاس حجمی پایین شده است.

سهولت ساخت

تکنیک های ساخت فولاد مدرن به این معنی است که می توان از ضد زنگ به اندازه فولادهای سنتی برش ، جوش ، شکل دهی ، ماشینکاری در ساخت آن استفاده کرد.

مقاومت در برابر ضربه

ریزساختار آستنیتی سری 300 مقاومت بالا را از درجه حرارت بالا تا خیلی زیر نقطه انجماد تامین می کند و این فولادها را مخصوصاً برای کاربردهای سرمازا مناسب می کند.

ارزش بلند مدت

وقتی کل هزینه های چرخه عمر در نظر گرفته شود ، ضد زنگ اغلب ارزان ترین گزینه برای مواد است.

برای مشاهده لیست قیمت  ورق استیل در تمام گریدها از اینجا بازدید بفرمائید.