挑选不锈钢,用于高温应用

5月29日2018年5月|不锈钢篮子

许多制造应用涉及使用熔炉来产生极端温度。许多现代制造应用涉及使用热炉完成金属部件的处理。无论是零件是否正在退火,热斑涂覆,或灭菌,长时间暴露于炉状温度都是太常见的。这样做的问题是,任何用于通过这些过热炉子握住部件的任何容器都将其本身暴露在那些温度下。

篮子意味着通过炉状条件握住部件,需要由能够承受极端温度的材料制成。不锈钢恒温耐可常有高温耐受性 - 但是这是高温应用的最佳不锈钢?

答案不仅取决于应用程序将达到的精确温度,还取决于篮子将暴露在高温下的时间长度——这就是为什么许多金属合金规定了间歇和连续使用温度。

不锈钢合金的连续和间歇性服务温度

当指定一种金属用于给定的熔炉应用时,通常需要知道合金是否将暴露在温度下几秒钟、几分钟、一小时或更长时间。从炉中取出冷却而中断的短期周期性曝光称为间歇曝光,而长时间浸泡在炉中则称为连续曝光。

问题是,一种金属合金可能有不同的耐受高温的能力,这取决于这种暴露是连续的还是间歇的。下面是一些连续和间歇不锈钢温度限制的例子:

  • 304年级
    • 连续:1700°F(925°C)
    • 间歇性:1,600°F(870°C)
  • 309年级
    • 连续:2,000°F(1,095°C)
    • 间歇性:1,800°F(980°C)
  • 310年级
    • 连续:2,100°F(1,150°C)
    • 间歇性:1,900°F(1,025°C)
  • 316年级
    • 连续:1700°F(925°C)
    • 间歇性:1,600°F(870°C)
  • 410年级
    • 连续:1300°F(705°C)
    • 断断续续的:1500°F(815°C)
  • 420年级
    • 连续:1,150°F(620°C)
    • 间歇性:1,350°F(735°C)
  • 430年级
    • 连续:1500°F(815°C)
    • 间歇性:1,600°F(870°C)

您可能已经注意到此处列出的300系列不锈钢合金的奇怪且潜在的逆情趋势。具体而言,它们的连续推荐最大使用温度高于其周期性间歇性使用温度限制。它是自然的,假设将金属暴露于较短时间的高温会使它比较长的曝光更少。

然而,间歇式炉曝光引入不同的应力因子,而不是仅仅是热身 - 一种称为“热循环”的现象。当一块金属在极端温度之间快速切换时,可能发生几件事。

随着金属加热,它可以扩展,然后它可能会收缩。另外,炉状条件下的钢合金可以在其表面上形成鳞片 - 一种由铁和氧化铁制成的片状物质 - 这取代了金属的外层。

当反复循环高温和低温之间时,尺度可以开始裂缝和分裂,削弱金属形式。这可能发生由于金属的不锈钢芯与其刻度表面之间的膨胀系数差异。要把它放在外行的条款中,金属内部以一次速率扩展或收缩,并在地面上的秤。这种差异导致金属开始分开,逐层分开,直到它最终失败。

哪种金属最适合我的炉子应用?

为您的特定炉子相关的加工任务选择最佳合金将不仅是合金可以用于间歇性和/或连续使用的温度,而是该合金与其性能的成本。

例如,考虑Inconel600®。这是一种用于量身定制的合金,用于在极端温度条件下使用。这种合金具有连续的工作温度约为2,000°F(1,093°C) - 制造它与309级不锈钢相当。

然而,名称 - 品牌Inconel®合金和更通用的不锈钢之间可能存在显着的成本差异,这可能会严重影响到收购由金属制成的篮子的成本,而不会影响篮子的使用寿命或多功能性。

在其他情况下,您可能需要考虑除了其工作温度外,还需要考虑金属的耐化学性,以创建可以通过炉子以外的多个过程将零件容纳的定制线篮。

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