Como fornecedor de folha de placa de aço inoxidável JIS, muitas vezes me perguntam sobre a temperatura máxima que essas placas podem suportar. Compreender isso é crucial para várias indústrias que dependem de aço inoxidável em aplicações de alta temperatura. Neste blog, nos aprofundaremos dos fatores que determinam a tolerância máxima à temperatura das folhas de placas de aço inoxidável Jis e fornecem algumas idéias reais - mundiais.
Composição e seu impacto na resistência à temperatura
As folhas de placas de aço inoxidável Jis vêm em diferentes notas, cada uma com uma composição química única. Os primários elementos de liga em aço inoxidável são cromo, níquel e molibdênio, entre outros. O cromo é essencial, pois forma uma camada de óxido passivo na superfície do aço, protegendo -o da corrosão e oxidação. Essa camada de óxido também desempenha um papel significativo na capacidade do aço de suportar altas temperaturas.
Por exemplo, no JIS SUS304 Aço inoxidável, que é um dos graus mais usados, ele contém cerca de 18% de cromo e 8% de níquel. Essa composição oferece uma boa resistência à corrosão e uma tolerância relativamente alta à temperatura. Normalmente, pode suportar o uso contínuo em temperaturas de até 870 ° C (1600 ° F). No entanto, quando a temperatura excede esse ponto, as propriedades mecânicas do aço começam a degradar e o risco de oxidação aumenta.
Aços inoxidáveis com maior grau Jis, como JIS SUS316L, que contém molibdênio, além do cromo e do níquel, oferecem uma melhor resistência à corrosão de picadas e fendas. O molibdênio também aumenta seu desempenho de alta temperatura. O JIS SUS316L pode suportar temperaturas contínuas até aproximadamente 925 ° C (1700 ° F). Isso o torna adequado para aplicações em ambientes mais exigentes, como plantas de processamento químico e equipamentos de processamento de alimentos, onde estão presentes altas temperaturas e substâncias corrosivas.
Oxidação e escala a altas temperaturas
Um dos principais desafios para o aço inoxidável a altas temperaturas é a oxidação. Quando o aço inoxidável é exposto a ambientes de alta temperatura, o oxigênio no ar reage com o metal para formar óxidos na superfície. Esse processo é conhecido como oxidação. Se a taxa de oxidação for muito alta, poderá levar à formação de camadas espessas de óxido, que podem floco (escalar). A escala não afeta apenas a aparência do aço, mas também reduz sua espessura e resistência mecânica.
A taxa de oxidação depende de vários fatores, incluindo a temperatura, a composição do aço e o meio ambiente. Por exemplo, em um ambiente de ar seco, a taxa de oxidação do aço inoxidável JIS é relativamente menor em comparação com um ambiente úmido ou de enxofre. A presença de compostos de enxofre pode acelerar o processo de oxidação e causar escala mais grave.
Para mitigar os efeitos da oxidação, algumas folhas de placa de aço inoxidável JIS são tratadas ou revestidas pelo calor. O tratamento térmico pode modificar a microestrutura do aço, melhorando sua resistência à oxidação. Revestimentos, como revestimentos de cerâmica, podem atuar como uma barreira entre o aço e o meio ambiente, reduzindo a taxa de oxidação.
Propriedades mecânicas a altas temperaturas
Além da oxidação, as propriedades mecânicas das folhas de placas de aço inoxidável JIS também mudam em altas temperaturas. À medida que a temperatura aumenta, a força e a dureza do aço geralmente diminuem, enquanto sua ductilidade aumenta. Isso significa que o aço se torna mais propenso a deformação sob carga em altas temperaturas.
Por exemplo, a força de escoamento do aço inoxidável JIS SUS304 diminui significativamente à medida que a temperatura sobe acima de 500 ° C (932 ° F). A 800 ° C (1472 ° F), sua força de escoamento é de apenas 20% do valor da temperatura ambiente. Essa redução na resistência deve ser considerada ao projetar estruturas ou equipamentos que usam aço inoxidável JIS a altas temperaturas. Os engenheiros precisam garantir que o design possa suportar a resistência reduzida do aço à temperatura operacional.
Requisitos de aplicações e temperatura
As folhas de placas de aço inoxidável JIS são usadas em uma ampla gama de aplicações, cada uma com seus próprios requisitos de temperatura.
Na indústria automotiva, o aço inoxidável JIS é usado em sistemas de escape. Esses sistemas podem atingir temperaturas de até 600 - 700 ° C (1112 - 1292 ° F) durante a operação normal. O JIS SUS409, um aço inoxidável ferrítico, é comumente usado em sistemas de escape devido à sua boa resistência à oxidação e ao custo relativamente baixo.
Na indústria da construção,Placa SS 316L para construçãoé frequentemente usado em aplicações de alta temperatura, como estruturas resistentes ao fogo. Ele pode suportar as altas temperaturas geradas durante um incêndio por um certo período, proporcionando um tempo valioso para evacuação e combate a incêndios.
A indústria de processamento de alimentos também se baseia no aço inoxidável JIS. Equipamentos como fornos e esterilizadores operam em altas temperaturas.Placa de aço inoxidável 2B enrolada a frioé uma escolha popular, pois possui um acabamento superficial suave, que é fácil de limpar e manter, e pode suportar as altas temperaturas necessárias para o processamento de alimentos.
Real - Exemplos Mundiais
Vamos dar uma olhada em um exemplo real de uma planta química que usa folhas de placas de aço inoxidável JIS em seus vasos de reação. Os vasos de reação são usados para realizar reações químicas a altas temperaturas e pressões. A planta usou inicialmente os recipientes de aço inoxidável JIS SUS304, mas tiveram problemas com escala e corrosão após alguns anos de operação.
Depois de consultar os especialistas, a planta mudou para os navios de aço inoxidável JIS SUS316L. O maior teor de molibdênio no JIS SUS316L proporcionou melhor resistência aos produtos químicos corrosivos e temperaturas mais altas nos vasos de reação. Como resultado, os novos navios tiveram uma vida útil mais longa e exigiram menos manutenção, reduzindo os custos operacionais gerais da planta.
Conclusão
Em conclusão, a temperatura máxima que as folhas de placas de aço inoxidável podem suportar depende de sua composição, ambiente e aplicação. Diferentes graus de aço inoxidável JIS têm diferentes tolerâncias de temperatura, com aços de grau mais altos geralmente oferecendo melhor desempenho de alta temperatura. Compreender os fatores que afetam o comportamento de alta temperatura do aço inoxidável JIS é essencial para a seleção do grau certo de aço para uma aplicação específica.
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Referências
- Manual ASM, Volume 13A: Corrosão, ASM International
- Manual Mundial de Aço Interior, Instituto de Níquel
- "Alta - oxidação de temperatura e corrosão de metais" por Y. Niu e DJ Young