Odolnosť voči vysokej teplote: 1,4841 vs 1,4845 nehrdzavejúca oceľ

1.4841 a 1.4845: 25Cr-20Ni tepelne odolná rodina

1.4841 (X15CrNiSi25-20) a 1.4845 (X8CrNi25-21) sú austenitické žiaruvzdorné nehrdzavejúce ocele štandardizované v sérii EN 10088 a používané pre komponenty, ktoré pracujú pri zvýšenej teplote v oxidačných atmosférach. Obidva typy sú vyrobené na báze 24-26% chrómu a 19-22% niklu, čo je kombinácia, ktorá dáva tejto rade odolnosť voči usadzovaniu vodného kameňa a voči pôsobeniu spalín. Praktické rozdiely medzi týmito dvoma triedami sú hladiny kremíka a uhlíka a tieto malé rozdiely riadia prevádzkovú teplotu, zvárateľnosť a výrobné náklady.

Chemické zloženie a štandardné ekvivalenty

Prvok (hmotn. %)	1,4841 X15CrNiSi25-20	1,4845 X8CrNi25-21
C	0,15 max	0,10 max
Si	1.50-2.50	1,50 max
Mn	2,00 max	2,00 max
P	0,045 max	0,045 max
S	0,015 max	0,015 max
Cr	24.0-26.0	24.0-26.0
Ni	19.0-22.0	19.0-22.0
Ekvivalent ASTM	UNS S31000 (AISI 310)	UNS S31008 (AISI 310S)

Limity zloženia sa riadia normou EN 10088-1 / EN 10095. 1.4841 je vyššia-kremíková, vyššia{5}}uhlíková trieda; 1.4845 je nízkouhlíkový variant. Bežná mylná predstava je, že 1,4845 získava pevnosť pri tečení z molybdénu. Neuvádza: ani jedna trieda neuvádza molybdén ako zámernú prísadu do zliatiny. Oxidačné a creepové správanie tejto skupiny je riadené chrómom, niklom, kremíkom a uhlíkom, nie molybdénom.

Vysoká{0}}teplotná výkonnosť

Pri zvýšenej teplote odoláva ochranný povlak tvorený základom 25Cr{5}}20Ni pokračujúcej oxidácii a kremík v 1,4841 zlepšuje priľnavosť vodného kameňa a odolnosť proti odlupovaniu počas tepelných cyklov. Výsledkom je, že 1,4841 je bežne špecifikovaná pre valce pece, sálavé rúrky, koše na tepelné{10}}spracovanie a komponenty na čistenie výfukových plynov s typickou nepretržitou prevádzkou okolo 1000 C a vrcholmi okolo 1050-1100 C. 1.4845, s uhlíkom obmedzeným na 0,10 %, vykazuje lepšiu stabilitu mikroštruktúry vo vnútorných častiach kotla a často sa používa na zváranie častí kotla zariadenia na tepelné spracovanie s nepretržitou prevádzkou okolo 1050 C. Presné teplotné limity závisia od atmosféry, úrovne napätia a cyklovania a mali by byť potvrdené praxou pri navrhovaní komponentov.

Mechanická pevnosť a odolnosť proti korózii

Pri izbovej teplote oba druhy poskytujú pevnosť v ťahu v rozsahu 500-700 MPa v žíhanom stave. Pri vysokej teplote je riadiacou vlastnosťou skôr pevnosť v tečení a pretrhnutí než pevnosť v ťahu pri izbovej teplote; vyšší uhlík 1,4841 podporuje tvorbu karbidu, ktorý pomáha odolávať deformácii pri trvalom zaťažení. Pokiaľ ide o koróziu, oba druhy odolávajú oxidácii, nauhličovaniu a napadnutiu horúcimi spaľovacími plynmi a oba fungujú dobre v kyseline dusičnej a v miernych chemických médiách. Keďže však ani jeden druh neobsahuje molybdén, odolnosť proti jamkovej korózii v prostrediach -bohatých na chloridy alebo v prostrediach podobných morskej{8}} vode je obmedzená; na použitie s chloridmi sa namiesto toho vyžaduje molybdénová{11}}trieda, ako je 316L alebo 6% Mo superaustenitická trieda.

Výroba a zváranie

1.4841 sa obrába ťažšie ako 1.4845, pretože zvýšený obsah kremíka urýchľuje vytvrdzovanie; odporúčajú sa nástroje z tvrdokovu a znížené otáčky. Zváranie oboch akostí sa vykonáva so zodpovedajúcimi-zliatinami typu 310, nízkym tepelným príkonom a interpass reguláciou, aby sa predišlo praskaniu za tepla; 1.4841 potrebuje prísnejšiu reguláciu predohrevu a interpassu, pretože obsahuje kremík. 1.4845 je zhovievavejšia trieda pre zvárané a tvarované komponenty a uprednostňuje sa tam, kde je zložitosť výroby vysoká. Tepelné spracovanie po-zváraní sa vo všeobecnosti nevyžaduje ani pre jednu triedu.

Usmernenie k výberu

Vyberte si 1,4841, keď súčiastka zaznamenáva opakované tepelné cykly, vyžaduje pevne priľnavú stupnicu a výroba je jednoduchá, napríklad valce pece, trysky horákov a časti výfukového systému. Zvoľte 1,4845, keď je komponent zváraný alebo tvarovaný za studena, keď je zostava veľká, alebo keď je dôležitá maximálna mikroštrukturálna stabilita pri nepretržite vysokej teplote, napríklad vnútorné časti kotla, spaľovacie komory a zostavy sálavých rúr. Ak sú prítomné chloridy alebo morská voda, prejdite na molybdén{4}}legovanú nehrdzavejúcu oceľ a nespoliehajte sa na túto skupinu.

FAQ

Sú 1,4841 a 1,4845 rovnaké ako 310 a 310S?

Sú to náprotivky EN rodiny ASTM 310: 1,4841 sa približuje UNS S31000 (310) a 1,4845 sa približuje UNS S31008 (310S). Limity EN a ASTM sa mierne líšia, preto použite štandard uvedený v objednávke.

Obsahuje 1,4845 molybdén?

Ani 1.4845, ani 1.4841 neuvádza molybdén ako zámernú prísadu zliatiny. Ich vysoká-teplotná odolnosť pochádza z chrómu, niklu a kremíka; neočakávajte odolnosť voči chloridovej jamkovej korózii porovnateľnú s molybdénovými-triedami ložísk.

Ktorá trieda odoláva vyššej teplote pri nepretržitej prevádzke?

1.4845 je typicky dimenzovaný na nepretržitú prevádzku pri teplote blízkej 1050 C, zatiaľ čo 1.4841 sa bežne používa okolo 1000 C s maximami smerom k 1100 C. Obmedzujúcim faktorom je zvyčajne tečenie a odlupovanie v skutočnej atmosfére a strese, takže hodnotenia by sa mali považovať skôr za orientačné než za absolútne limity.

Dajú sa tieto triedy zvárať?

áno. Použitie zodpovedajúceho prídavného kovu 310-typu s nízkym tepelným príkonom a kontrolovanou interpass teplotou. 1.4841 si vyžaduje prísnejšiu kontrolu, pretože jeho vyšší obsah kremíka zvyšuje citlivosť na praskanie za tepla-. Tepelné spracovanie po zváraní sa bežne nevyžaduje.

Môže 1.4841 alebo 1.4845 nahradiť 316L v chloridovej prevádzke?

Nie. Obom typom chýba molybdén a majú obmedzenú odolnosť proti jamkovej korózii v chloridovom prostredí. Pre použitie s morskou vodou alebo chloridom špecifikujte namiesto toho 316L, 317L alebo 6% Mo super-austenitický stupeň.

Ako sa rozhodnem medzi 1,4841 a 1,4845 pre časti pece?

Použite 1.4841 pre jednoduché liate alebo kované diely vystavené tepelným cyklom, kde záleží na priľnavosti vodného kameňa. Použite 1.4845 pre zvárané zostavy, veľké konštrukcie a aplikácie, kde nízky obsah uhlíka zlepšuje zvárateľnosť a dlhodobú-stabilitu mikroštruktúry.