Printre utilizate în mod curent în mod curentșuruburi-rezistente la temperaturi ridicate, produsele din oțel inoxidabil duplex 2205 sunt aplicate pe scară largă. Șuruburile duplex din oțel inoxidabil 2205 au o adaptabilitate excelentă la temperaturi ridicate și scăzute: temperatura lor de funcționare stabilă continuă este de obicei de 250-300 de grade (pot rezista la aproximativ 400 de grade pentru perioade scurte) și pot tolera temperaturi scăzute de -60 de grade, făcându-le potrivite pentru scenarii cu schimbări bruște de temperatură. De exemplu, șuruburile din oțel aliat cu crom-molibden 42CrMo pot funcționa stabil la aproximativ 360 de grade pentru perioade scurte, dar proprietățile lor mecanice tind să fluctueze atunci când temperatura ambientală scade brusc sau revine la normal; în schimb, șuruburile duplex din oțel inoxidabil 2205 mențin performanța stabilă în astfel de medii alternante cu temperaturi ridicate și scăzute.
Cum să distingem șuruburile din oțel inoxidabil din diferite materiale? Șuruburile obișnuite din oțel inoxidabil 304 sunt marcate cu „A2-70” pe cap, șuruburile din oțel inoxidabil 316 sunt marcate cu „A4-70” sau „A4-80”, iar șuruburile duplex din oțel inoxidabil 2205 sunt în mare parte marcate direct cu „2205” pe cap (unele pot fi, de asemenea, marcate cu codurile standard corespunzătoare, cum ar fi ASTM A192205), permițând utilizatorilor să utilizeze rapid A1922 Gr. identifică-le.
Diferențele dintre șuruburile-rezistente la temperaturi ridicate și șuruburile obișnuite
Mulți oameni cred în mod eronat că șuruburile-rezistente la temperatură înaltă trebuie să aibă parametri de rezistență la tracțiune și de cuplu mai mari decât șuruburile obișnuite de-rezistență ridicată, dar nu este cazul. Diferența de bază dintre ele constă în proprietățile materialului, mai degrabă decât în rezistența de bază: pe plan intern, oțelul aliat cu crom-molibden 42CrMo este utilizat în mod obișnuit pentru a produce șuruburi rezistente la temperatură înaltă-, ai căror indicatori de rezistență sunt similari cu șuruburile standard de-clasa 12,9-de înaltă rezistență. Cu toate acestea, materialul 42CrMo rămâne stabil la temperaturi ridicate (în jur de 360 de grade) fără reducerea cuplului sau scăderea durității; șuruburile obișnuite (cum ar fi șuruburile din oțel carbon sau din oțel inoxidabil convențional) pot funcționa în mod normal doar sub 200 de grade, dincolo de care nu îndeplinesc cerințele de performanță mecanică proiectate. Prin urmare, șuruburile rezistente la temperatură ridicată din 42CrMo sunt utilizate pe scară largă în condiții de lucru la temperaturi înalte, cum ar fi vasele sub presiune și cazanele.
În plus, în medii cu temperatură ridicată, performanța anti-vibrație a șuruburilor convenționale de înaltă rezistență este mult inferioară celei a șuruburilor rezistente la temperatură ridicată: în aceleași specificații și condiții de temperatură, șuruburile obișnuite din oțel aliat de înaltă rezistență pot rezista doar la aproximativ 8042C, în timp ce slăbesc vibrații vizibile. șuruburile rezistente la temperaturi ridicate-poate rezista la aproximativ 200 de vibrații înainte de slăbire. Această caracteristică a șuruburilor-rezistente la temperaturi ridicate nu poate fi înlocuită cu șuruburi obișnuite; înlocuirea arbitrară poate cauza cu ușurință defecțiuni ale echipamentelor din cauza slăbirii șuruburilor, iar astfel de riscuri potențiale nu pot fi evitate complet în avans prin strategii de urgență.
Șuruburile rezistente la temperaturi înalte-au cerințe speciale pentru tratarea suprafeței: luând ca exemplu 42CrMo, duritatea acestuia este similară cu cea a șuruburilor de grad 12,9-. După producție, are nevoie de tratament termic și acoperire cu oxid negru; galvanizarea sau placarea cu nichel este de obicei inutilă, deoarece în condițiile de lucru cu temperatură ridicată-, acoperirea nu numai că nu oferă protecție, ci afectează și performanța șuruburilor din cauza defecțiunii la temperatură ridicată.
Atunci când se acceptă șuruburi rezistente la temperaturi ridicate-, confirmarea materialului este prioritatea principală și este, de asemenea, necesar să se verifice dacă datele de solicitare și proprietățile mecanice ale acestora îndeplinesc cerințele de proiectare-ambele sunt indispensabile. Dacă materialul este substandard, chiar și cu duritate ridicată, nu poate atinge performanța oțelului duplex 42CrMo sau 2205 în medii cu temperatură înaltă-. Prin urmare, în timpul acceptării, este esențial să se solicite furnizorilor să furnizeze numere de lot de materiale și rapoarte de analiză a materialelor; pentru diferite medii de instalare, personalul relevant trebuie să primească instruire profesională pentru a stăpâni măsurile de precauție de utilizare și cerințele standard corespunzătoare ale șuruburilor-rezistente la temperaturi ridicate.
Caracteristicile și aplicațiile șuruburilor duplex din oțel inoxidabil (luând ca exemplu 2205)
Șuruburile duplex din oțel inoxidabil au jucat deja un rol important în timpul construcției podului Hong Kong-Zhuhai-Macao. Pe 23 octombrie 2018, podul Hong Kong-Zhuhai-Macao a fost deschis traficului. Acest pod trans-mare foarte mare de 55-kilometri care leagă Hong Kong, Zhuhai și Macao a realizat un cerc de viață de 30 de minute între cele trei locuri, reducând semnificativ costurile logistice și promovând dezvoltarea coordonată a celor trei regiuni. În acest proiect, utilizarea șuruburilor duplex din oțel inoxidabil dezvoltate și produse pe plan intern a ajuns la 1.200 de tone, rupând complet dependența anterioară de șuruburi duplex din oțel inoxidabil importate pentru construcția podurilor.
Anterior,șuruburi duplex din oțel inoxidabilutilizate în proiectele de poduri interne trebuiau în mare parte importate; cu toate acestea, întreprinderile care au participat la construcția podului Hong Kong-Zhuhai-Macao, prin cercetări de bază privind materialele duplex din oțel inoxidabil și controlul performanței produsului finit, au produs șuruburi cu o calitate echivalentă cu produsele importate. Acest lucru nu numai că a stabilit un punct de referință pentru omologii autohtoni, dar și-a sporit propria putere tehnică, punând o bază pentru dezvoltarea întreprinderilor în cadrul „Inițiativei Belt and Road”.
Șuruburile duplex din oțel inoxidabil (cum ar fi 2205) pot îndeplini scenarii cu cerințe ridicate-cum ar fi podurile, în principal datorită a trei caracteristici de bază:
Rezistență excelentă la coroziune: Rezistența sa la coroziune este cu mult superioară celei a șuruburilor din oțel inoxidabil 304. Podurile se află în medii marine, unde intensitatea coroziunii apei de mare și a aerului cu ceață salină ridicată este mult mai mare decât în scenariile zilnice. 304 șuruburile din oțel inoxidabil nu pot îndeplini cerințele de-rezistență la coroziune pe termen lung, în timp ce oțelul duplex 2205, care conține aproximativ 22% crom și 3% molibden, poate forma un mediu marin rezistent la coroziune.
Performanță de înaltă rezistență: Rezistența la tracțiune a șuruburilor din oțel inoxidabil 2205 duplex este de aproximativ 800 MPa, iar rezistența la curgere este de aproximativ 550 MPa-1,5-de două ori mai mare decât a șuruburilor convenționale din oțel inoxidabil 304 (rezistența la tracțiune aproximativ 515MPa, rezistența la curgere de aproximativ 205MPa). Rezistența sa reală testată a depășit-o pe cea a șuruburilor din oțel carbon de calitate 8,8 (rezistență la tracțiune mai mare sau egală cu 800 MPa, rezistență la curgere mai mare sau egală cu 640 MPa), oferind o garanție de rezistență fiabilă pentru conexiunile podului. Rezistența ridicată a oțelului inoxidabil duplex provine din structura sa duplex austenitic-feritică, nu conținut ridicat de carbon - de fapt, oțelul duplex 2205 are un conținut extrem de scăzut de carbon (mai mic sau egal cu 0,03%), mai mic decât oțelul inoxidabil 304 (mai puțin sau egal cu 0,08%), evitând riscul de coroziune intergranulară cauzată de carbon ridicat.
Compatibilitate bună la sudare: În construcția podurilor, unele componente conectate trebuie fixate prin sudură. Șuruburile duplex din oțel inoxidabil pot fi compatibile cu zonele sudate fără degradarea performanței din cauza influenței căldurii de sudare; Șuruburile obișnuite din oțel inoxidabil, dacă sunt aproape de zonele sudate, sunt predispuse la transformarea structurală din cauza influenței căldurii, ducând la scăderea rezistenței și a rezistenței la coroziune și neîndeplinirea cerințelor de fermitate a conexiunii. Acest avantaj provine din proporția rezonabilă de elemente de aliere (cum ar fi azotul) din oțelul duplex 2205, oferindu-i o bună stabilitate termică.
Pe lângă poduri, 2205 duplexșuruburi din oțel inoxidabilsunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în instalațiile petroliere, rafinarea biocombustibililor, echipamentele de ambalare a alimentelor etc.: în forajul petrolului, buna lor compatibilitate galvanică poate satisface nevoile conexiunilor țevilor de foraj; în industriile biocombustibililor și alimentare, rezistența lor excelentă la coroziune și caracteristicile scăzute de precipitare pot îndeplini cerințele sanitare și pot evita contaminarea produselor.
Note suplimentare
Clarificare privind temperatura de funcționare a materialului: Afirmația anterioară conform căreia „oțelul inoxidabil duplex 2205 poate rezista la 600 de grade sau 800 de grade” este incorectă. De fapt, temperatura de serviciu continuă a oțelului duplex 2205 nu trebuie să depășească 300 de grade, iar temperatura maximă de serviciu pe termen scurt-este de aproximativ 400 de grade. Depășirea acestui interval va cauza un dezechilibru al structurii duplex, reducând semnificativ rezistența și rezistența la coroziune.
Corecția la sudarea șuruburilor: în construcția podurilor, șuruburile în sine nu sunt de obicei sudate direct, dar realizează o conexiune fiabilă prin adaptarea la componentele conectate sudate, evitând deteriorarea performanței proprii a șuruburilor din cauza temperaturilor ridicate de sudare.
Corectarea conținutului de carbon: Unul dintre avantajele de bază ale oțelului inoxidabil duplex (cum ar fi 2205) este conținutul său scăzut de carbon, nu „relativ ridicat”. Conținutul scăzut de carbon este cheia rezistenței sale excelente la coroziune intergranulară, care trebuie să fie distinsă de gama de conținut de carbon al oțelului inoxidabil convențional (cum ar fi 304).
