Шүүдүүр төмөр болтын коррозид төвөгтүй бүрхүүрт чадвар ба ангилал сонгох
304 vs. 316 vs. Тусгай хайлш: Шүүдүүр төмөр болтын ангилалыг орчинд үзүүрлэгдэж буй аюулд тааруулах
Зөв хөнгөн цагаан гүйцэтгэлт болтыг сонгох нь түүний ажиллах орчинд хүртэл ойлгохтой эхэлдэг. AISI 304 нь дотоодын нөхцөлд юм усны бүрхүүлт бүсүүдэд ихэнхдээ тааламжит, гэтэдүүр түүнд молибден агууллагүй тул далайн ус юм усны хлор агуулж буй нөхцөлд түүний гүйцэтгэл сулардаг. Түүн дээр молибден агууллага нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. 316-р ангилалд 2–3% хүртэл молибден агуулдаг, түүн дээр коррозийн нөхцөлд үүсдэг хүнд хориглолтууд ба трещинуудыг төрүүлэх чадварыг хүчтэрүүлдэг. Түүн дээр үүн тулд олон хүмүүс 316-р ангилалын болтыг жишээ нь онгоцны хэсгүүд, усны бассейнууд, далайн ойрхон бүсүүд зүүн дээр ашигладаг. Өнгөрсөн жил НАСЕ Интернешнл (NACE International) судалгааны дагуу 316-р ангилал хлоридын түвшинийг 304-р ангилалд хориглолтууд үүсгэх түвшинтэй харьцуулж тавин дахин илүү хүчтэр хлоридын түвшинийг төрүүлж чаддаг. Гэтэдүүр хүчилтүү химикатууд — жишээ нь хүчилтүү хүхрийн хүчил, хүчилтүү усны хлорид, хүчилтүү усны хлор хайлш зүүн дээр ажиллахдаа тусгай хиймэл хайлшууд шаардлагатай. Жишээ нь 254 SMO юм усны AL-6XN ангилалууд молибден агууллагүй 6% хүртэл, плюс азот агуулдаг тул түүн дээр тэр хүчилтүү бүсүүдийн нөхцөлд илүү хамгаалалт үзүүлдэг.
| Ангилал | Түлхүүр холимог нэмэлтүүд | Хлоридын дуусгах хязгаар | Тодорхой хэрэглээ |
|---|---|---|---|
| 304 | 18% Cr, 8% Ni | 200 ppm | Дотоодын цахилгаан төхөөрөмжүүд, хуурай климат |
| 316 | 16% Cr, 10% Ni, 2% Mo | 1000 ppm | Далайн техник төхөөрөмжүүд, усны сангууд |
| 254 SMO | 20% Cr, 18% Ni, 6% Mo, N | 5000+ ppm | Химийн үйлдвэрүүд, давсгүйжүүлэлт |
Далайн, химийн ба хоол хүнсний чанарын хэрэглээ: Хүртээмүүр бүснүүр нь хөвчтүүр сонгохын шалтгаан
Бид сонгож буй материалын төрөл нь түүний үйлчилж буй орчинд их тулгуурлан хамаардаг. Жишээ нь далайн орчин. Далайн цахилгаан шавар, тогтмол чийгшүүлэлт металлын деталд аюултай нөлөө үзүүлдэг. Зато 316-р зөөлөн гуурсан хөлдүүр нь 304-р зөөлөн гуурсан хөлдүүртэй харьцуулж үл хүртэмүүр коррозион трещинуудын нөлөөнд илүү төвөгтүүр төрхтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр төвөгтүүр......
Зөөлөн гуурсан хөвөнгүй гөлгөр болтын механик хүчний шаардламж
Таталцан бүтэх хүч ба хувиралцан бүтэх хүч: 304, 316, 17-4 PH ба A286 маркийн болт
Таталцан бүтэх хүч нь хагаралд ормуйн үеийн хамгийн их ачааллыг илтгэнэ; хувиралцан бүтэх хүч нь тогтвортой хувиралд ормуйн хязгаарыг заална. Эдгээр шинж чанарууд нь зөөлөн гуурсан хөвөнгүй болтын маркийн хооронд их хэмжээгүй өөрчлөлд оршит, мөн тодорхой үүрэгт шаардламжид нь тохируулж үзэх ёстой:
- 304: Дундаж таталцан бүтэх хүч (~70,000–90,000 PSI) бүхий, сайн хэлбэр үүсгэх чадвар ба ерөнхий коррозион төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөг......
- 316: 304 маркийн механик шинж чанаруудтаяа төстэй, гэтэд хлоридын нөлөөллийн хувьд илүү сайн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгтүүн төвөгт......
- 17-4 PH : Хурдасгагч холимог (precipitation-hardened alloy), таталцан бүтэх хүч нь 130,000–160,000 PSI, хувиралцан бүтэх хүч нь 100,000–120,000 PSI, агаарын транспорт, газрын төмөр, бүтэц техник салбарт ашиглаж болой
- A286 температур 1300 градус Фаренгейт хүртэлх дулааны нөхцөлд ~130,000 PSI-ийн үүрдийн хүчийг хадгалж, онгоцны хөдөлгүүр ба цахилгаан генераторын өндөр дулааны нөхцөлд холбогч деталейн хувьд үл орхигдуурхан материал бөлгөн.
| Ангилал | Хуваан татах бат бөхөн (psi) | Уян хатан байдлын хүч (psi) | Оновчтой ашиглалтын тохиолдол |
|---|---|---|---|
| 304 | 70,000–90,000 | 25,000–40,000 | Ерөнхий зориулалтын техник хэрэгсэл |
| 316 | 70,000–90,000 | 25,000–40,000 | Далай/химийн нөхцөлд үлдэх |
| 17-4 PH | 130,000–160,000 | 100,000–120,000 | Бүтцүүр/онгоцны ачаалал |
| A286 | 120,000–150,000 | 85,000–110,000 | Экстрем дулааны нөхцөлд |
ASM International-ийн стандартын (2023) дагуу 17-4 PH маркийн гуурсан хүчтүүр нь стандарт аустенит төрлийн гуурсан хүчтүүртэй харьцуулж ойролцуй 80% илүү ачаалал төдийн чадвар үзүүрлэн, өндөр хүчтүүрийн тооцоонд түүний утга ач хойртой бөлгөн.
Гуурсан хүчтүүр нь шүүлтүүр хөвчний гуурсан хүчтүүрийн үзүүрлэх үзүүрлүүр бөлгөн.
Холболтын дизайн хийхдээ инженерүүд нь зөвхөн хагаралыг саархуулах тухайд бодож байхын оронд, хүчлүүр хүчний илүү чухал үзүүлэлт — хүчлүүр хүчний хязгаарыг анхаарах ёстой. Үнэнд холболт удаан хугацаанд тогтвортой бүрэн хэлбэр үлдээж чадах эсэх нь чухал. Энэ нь тасралтгүй хөдөлж буй төхөөрөмж, фланец холболттой даралтад түрүүлдэг сав, газар хөдөлгөөнд түрүүлдэг бүтэц, давтамжит температур өөрчлөлтөд үлдэх системүүдэд их чухал. Сунгалт хүчлүүр хүчний хязгаарын дараа гэнэт ба хүчтэй хагарал үүсдээ, харин хүчлүүр хүчний хязгаарын холболттой холбоотой асуудал бавтран хөгждээ. Хүчлүүр цикл бүрт жижиг деформацийн нийлбэр үүсдээ, холболтын таталцалын хүчний тогтвортой бүрэн хэлбэрт нөлөөлж, урт хугацаанд герметик шовротын үүрэг бүрүүн хоосондуу үлддээ. ASME B16.5 стандартын дагуу, ажиллах хүчлүүр хүчний хязгаарын 90%-с дээш утга хүртэл болт нь хагаралд орж, гэмтэх магадлал резко нэмэгддээ. Тухайлбал, хоолойн фланецүүдийн хувьд дизайнерүүд нь газрын даралт циклүүдийн дараа шовротын таталцалын хүчний тогтвортой бүрэн хэлбэрт үлдэхийн тулд, материалын хүчлүүр хүчний хязгаарын хамгийн бага утгыг түүний суналт хүчний хязгаарын дор хүртэл 60% бүрдүүлэхийг зоримуй. Түүн дагуу, 17-4 PH осад хатуурчих стайнлесс ган зэрэг материалын ач холбогдол их. Эдгээр хийлс нь ердийн 304 стайнлесс ганаас ойролцуй гурван дахин илүү хүчлүүр хүчний хязгаарын дагуу төвөгтүүлэлд түрүүлдэг, ялангуяа холболтод урт хугацаанд үүсдэг унаж (устрах) үзүүлэлт ба аюулгүй бүтэц чухал бүтэцтүүдэд үүн нь их утга үлддээ.
Галлингийн аюул ба төмөрхөг хоолойн болтын дэд материалтой нийцүүр
Яагаад төмөрхөг хоолойн болт ба гайка хоорондын холбогч холболт галлингийн аюулыг ихэсгэд — ба түүнийг хэрхэн багасгах вэ
Галлинг нь суургуулж буй үед төмөрхөг хоолойн орхилууд хоорондоо хүйтэн холбогч холболт үүсгэх үзэл юм, мөн суургуулж буй үед холболт хугарах нь гол шалтгаануудын нэг юм. Үндсэн утга нь үрэлдүүр халуун ба даралт үүсгэд, түүн дотор хамгаалах хромоксид давхарга уртаж хаягдд. Тэр давхарга уртаж хаягдсны дараа доорх идэвхт металл ил гард ба бүрхүүлийн гадаргуу дээр наалдд. Аюул илүү хүнд болж, жишээ нь 304-ийн болт ба 304-ийн гайка хоорондын холболт үүсгэх үед, учир нь түднүүд ижил хатуушин ба химийн найрлагатай, түүн дотор наалдмуйн аюул илүү их болж, хүнд болж, хүчтэрн.
- Холболтын үед никельд суурилдсан антисептик тослог хэрэглэд, үрэлдүүрийг багасгад, наалдмуйг саархуулд
- Боломжтой тохиолдолд хийгүйн төрлүүдийн хослолыг сонгох — жишээ нь, 304-ийн болтын хамт 316-ийн гайка ашиглах — металлургийн нийцтүүдийг хүндэтгүй бүүрхүүлэх
- Дулааны нуримтгүй бүүрхүүлэхийн тулд хяналттой момант хүчдүүр ашиглах ба тавих хурдыг удаан хийх
- Өндөр момант хүчдүүр шаардагч үйлдлүүдийн хувьд гадаргууг хатуужуулж эсвэл хучиж (жишээ нь, Xylan эсвэл церамик хучилт) болтын ашиглалтыг зааж өгөх
- Торхон хүчдүүрийг илүү тундаг тархуулж, бүүрхүүлсэн хүчдүүрийн нүүрлүүдийг багасгахын тулд зургаан өнцөгт болт толгойн оронд арван хоёр өнцөгт болт толгойг үүрдүүлэх
Цэвэр, гэмтээгүй резьба ба зохистой резьба хүртэлх гүн нь галлийн үүслүүдийг саархуулахад чухал үүрэг гүйцэтгүйд — түүнхүү үйлдлүүдийн хүндрүүлсэн хүртэлх системүүд ба өндөр найдвартай системүүдийн хувьд.
Стайнлесс сталь болтүүдийн үргэлжлүүдийг нөлөөлүүд нөхцөлүүд ба үйлдлүүд
Хлоридүүд, температур хэлбэлзлүүд, чийг, цикл хүчдүүр: Бодит дэлхийн нүүрлүүдийн үүслүүд
Стайнлесс сталь болтүүдийн үйлдлүүдийн үеэр нүүрлүүдийн дөрвөн холбоот нөхцөл ба үйлдлүүд доминант үүрэг гүйцэтгүйд:
- Хлорид молибденд хүрэлцэхүйц агууламжгүй градуст локализирован коррозийн хурдасгалыг үүсгэнэ — түүнд бүртүүн коррози (пitting) ба хөндийн коррози (crevice attack) тусгайлан орно. Төвдөөс хойш орших суурилуудад харьертаа харьцуулж гурван дахин хурдан коррози явагдана.
- Дулааны цикл хийх болт ба суурин хоорондын дуслан төлөрхийн зөрүү үүсгэнэ, үүнээс шүүрэл хүчдүүр үүснэ, түүнээс холбоосууд постепенно суларч, давтагдаж татаж хатгах үед галлинг (galling) үүснэ.
- Чийг нүүрлүүлэлт түүнд тодорхой үүрдүүлж чийг цуглуулж чадах холбоосууд эсвэл хамгаалалт үүрдүүлж хөндийн хөндийн хувирмуйн орчинд чийг Стресс Коррозион Кракинг (SCC) — ийнхүү хүчтүүлж, ихэвчлэн харагдахгүй, гэмтэлт хоосронгуй хомсдолын хэлбэр — үүсгэнэ; түүнээс химийн үйлдвэрүүдийн ойрхон бүсүүдэд үүснэ.
- Цикл ачаалал хөдөлгөөн, даралтны цикл, эсвэл давтагдаж бүртүүн төлөрхийн өргөтгөл/шунгилт микротрещины үүсэл ба өсөлтийг сүүлд уянхүчний гэмтэл (fatigue fracture) үүсгэнэ — түүнээс хүчтүүлж түүнээс доош хязгаар (yield threshold) хүртэл.
Үр дүнтэй саармагжуулалт нь материал сонголт, гадаргууны бүрхүүл, ашиглалтын стратеги хоёрхойлж бүрдмүүр: хлорид-баян бүсүүдэд 316 эсвэл дэлгэрсэн аустенит төрлийн гурилд хүртэл шинэчлэх; дулааны хөдөлгөөнийг тооцож, анти-захим холбогч бүрхүүл ашиглах; их чийглэг бүсүүдэд хугацаат шинжилгээний график төлөвлөх; ба динамик ачаалалд орж буй холболтуудын хувьд 17-4 PH зэрэг усталт төрлийн хийлсийг тодорхойлох.
