A jelenleg általánosan használtmagas-hőmérsékletálló csavarok, a duplex 2205 rozsdamentes acélból készült termékeket széles körben alkalmazzák. A duplex rozsdamentes acél 2205 csavarok kiválóan alkalmazkodnak a magas és alacsony hőmérsékletekhez: folyamatos, stabil üzemi hőmérsékletük általában 250{8}}300 fok (rövid ideig 400 fok körüli hőmérsékletet is kibír), és alacsony -60 fokos hőmérsékletet is elviselnek, így alkalmasak a hirtelen hőmérséklet-változásokkal járó helyzetekre. Például a 42CrMo króm-molibdén ötvözetű acélcsavarok 360 fok körüli szögben stabilan működhetnek rövid ideig, de mechanikai tulajdonságaik hajlamosak ingadozni, amikor a környezeti hőmérséklet meredeken csökken, vagy visszatér a normál értékre; ezzel szemben a duplex 2205 rozsdamentes acél csavarok stabil teljesítményt tartanak fenn ilyen váltakozó magas és alacsony hőmérsékletű környezetben.
Hogyan lehet megkülönböztetni a különböző anyagokból készült rozsdamentes acél csavarokat? A gyakori 304-es rozsdamentes acél csavarok fején "A2-70", a 316 rozsdamentes acél csavarok "A4-70" vagy "A4-80" jelzéssel vannak ellátva, a duplex rozsdamentes acél 2205 csavarok pedig többnyire közvetlenül "2205" jelzéssel vannak ellátva a fejen (néhány esetben az A1-es, mint a Gr3.5 szabványnak megfelelő AS2-es kód is lehet. lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy gyorsan azonosítsák őket.
A magas{0}}hőmérsékletálló csavarok és a hagyományos csavarok közötti különbségek
Sokan tévesen azt hiszik, hogy a magas hőmérsékletnek{0}}álló csavaroknak nagyobb szakítószilárdság- és nyomatékparaméterekkel kell rendelkezniük, mint a hagyományos nagyszilárdságú{1}}csavaroknak, de ez nem így van. A lényegi különbség köztük az anyagtulajdonságokban rejlik, nem pedig az alapszilárdságban: a hazai piacon 42CrMo króm-molibdénötvözetből készült acélt általában magas hőmérsékletnek ellenálló csavarok gyártására használnak, amelyek szilárdsági mutatói hasonlóak a szabványos 12,9-minőségű, nagyszilárdságú{13}}csavarokhoz. A 42CrMo anyag azonban magas hőmérsékleten (körülbelül 360 fokon) stabil marad a nyomaték csökkenése vagy a keménység csökkenése nélkül; a közönséges csavarok (például szénacél vagy hagyományos rozsdamentes acél csavarok) általában csak 200 fok alatt működnek normálisan, amelyen túl nem teljesítik a tervezett mechanikai teljesítménykövetelményeket. Ezért a 42CrMo-ból készült, magas hőmérsékletnek ellenálló csavarokat széles körben használják magas hőmérsékletű munkakörülmények között, például nyomástartó edényekben és kazánokban.
Ezenkívül magas-hőmérsékletű környezetben a hagyományos nagyszilárdságú csavarok rezgéscsillapító teljesítménye jóval gyengébb-, mint a magas hőmérsékletnek ellenálló a magas-hőmérsékletnek ellenálló csavarok körülbelül 200 rezgésnek is ellenállnak, mielőtt meglazulnának. A magas hőmérsékletnek ellenálló csavarok ezen tulajdonsága nem helyettesíthető közönséges csavarokkal; az önkényes csere a csavarok kilazulása miatt könnyen a berendezés meghibásodásához vezethet, és az ilyen potenciális kockázatokat vészhelyzeti stratégiákkal előre nem lehet teljesen elkerülni.
A magas-hőmérsékletnek ellenálló csavarok speciális felületkezelési követelményekkel is rendelkeznek: például a 42CrMo keménysége hasonló a 12,9-minőségű csavarokéhoz. A gyártás után hőkezelést és fekete-oxid bevonatot igényel; a horganyzás vagy a nikkelezés általában szükségtelen, mert magas hőmérsékletű munkakörülmények között a bevonat nemcsak hogy nem nyújt védelmet, hanem a csavarok teljesítményét is befolyásolja a magas hőmérsékletű meghibásodás miatt.
Magas{0}}hőmérsékletnek ellenálló csavarok elfogadásakor az anyagellenőrzés a legfontosabb, és azt is ellenőrizni kell, hogy feszültségi adataik és mechanikai tulajdonságaik megfelelnek-e a tervezési követelményeknek,{1}}mindkettő nélkülözhetetlen. Ha az anyag nem megfelelő, még nagy keménység esetén sem képes elérni a 42CrMo vagy 2205 duplex acél teljesítményét magas hőmérsékletű környezetben. Ezért az átvétel során elengedhetetlen a beszállítóktól az anyagtétel-számok és az anyagelemzési jelentések benyújtását megkövetelni; a különböző telepítési környezetekben az érintett személyzetnek professzionális képzésben kell részesülnie, hogy elsajátítsa a magas hőmérsékletnek ellenálló csavarok használatára vonatkozó óvintézkedéseket és a megfelelő szabványos követelményeket.
A duplex rozsdamentes acél csavarok jellemzői és alkalmazásai (2205 példaként)
A duplex rozsdamentes acél csavarok már fontos szerepet játszottak a hongkongi-Zhuhai-makaói híd építése során. 2018. október 23-án megnyitották a hongkongi-Zhuhai-Makaó-hidat a forgalom előtt. Ez a Hongkongot, Zhuhait és Makaót összekötő 55 -kilométeres szupernagy tengeri híd 30 perces életkört valósított meg a három hely között, jelentősen csökkentve a logisztikai költségeket és elősegítve a három régió összehangolt fejlődését. Ebben a projektben a hazai fejlesztésű és gyártású duplex rozsdamentes acél csavarok felhasználása elérte az 1200 tonnát, teljesen megtörve a korábbi függőséget az importált duplex rozsdamentes acél csavaroktól a hídépítéshez.
Korábban,duplex rozsdamentes acél csavaroka hazai hídprojektekben használt, többnyire importra volt szükség; a hongkongi-Zhuhai-Makaó híd építésében részt vevő vállalkozások azonban a duplex rozsdamentes acél anyagokkal kapcsolatos alapkutatások és a késztermékek teljesítményének ellenőrzése révén az importált termékek minőségével egyenértékű csavarokat gyártottak. Ez nemcsak a hazai partnerek számára jelentett mércét, hanem saját műszaki erejüket is növelte, megalapozva a vállalkozások fejlődését az „Öv és út kezdeményezés” keretében.
A duplex rozsdamentes acél csavarok (például a 2205) megfelelnek a magas-követelménynek, például a hidaknak, főként három alapvető jellemzőjének köszönhetően:
Kiváló korrózióállóság: Korrózióállósága sokkal jobb, mint a 304-es rozsdamentes acél csavaroké. A hidak tengeri környezetben találhatók, ahol a tengervíz és a nagy -sós köd levegő korróziós intenzitása sokkal nagyobb, mint a napi forgatókönyvekben,. 304 a rozsdamentes acél csavarok nem tudnak megfelelni a hosszú távú tengeri környezetben.
Nagy szilárdságú teljesítmény: A 2205 duplex rozsdamentes acél csavarok szakítószilárdsága körülbelül 800 MPa, a folyáshatár pedig körülbelül 550 MPa-1,5-2-szerese a hagyományos 304-es rozsdamentes acél csavarokénak (szakítószilárdság körülbelül 515 MPa, folyáshatár körülbelül 205 MPa). A tényleges vizsgált szilárdsága meghaladta a 8,8-as fokozatú szénacél csavarokét (szakítószilárdság 800 MPa vagy egyenlő, folyáshatár 640 MPa vagy nagyobb), megbízható szilárdsági garanciát biztosítva a hídkötésekhez. A duplex rozsdamentes acél nagy szilárdsága az ausztenites-ferrites duplex szerkezetéből adódik, nem magas széntartalommal – valójában a 2205 duplex acél rendkívül alacsony széntartalmú (kevesebb, mint 0,03%), alacsonyabb, mint 304 rozsdamentes acél (kevesebb, mint 0,08%), elkerülve a szemcsék közötti nagy korrózió kockázatát.
Jó hegesztési kompatibilitás: A hídépítésben egyes kapcsolódó alkatrészeket hegesztéssel kell rögzíteni. A duplex rozsdamentes acél csavarok a hegesztési hőhatás miatti teljesítményromlás nélkül kompatibilisek a hegesztett területekkel; A közönséges rozsdamentes acél csavarok, ha a hegesztett területek közelében vannak, hajlamosak a hőhatás miatti szerkezeti átalakulásra, ami csökkenti a szilárdságot és a korrózióállóságot, és nem felel meg a csatlakozás szilárdsági követelményeinek. Ez az előny az ötvöző elemek (például nitrogén) ésszerű arányából fakad a 2205 duplex acélban, ami jó hőstabilitást biztosít.
A hidakon kívül 2205 duplexrozsdamentes acél csavarokszéles körben használják kőolajipari létesítményekben, bioüzemanyag-finomításban, élelmiszer-csomagoló berendezésekben stb.: kőolajfúrásnál jó galvanikus kompatibilitásuk kielégíti a fúrócső-csatlakozások igényeit; a bioüzemanyag- és élelmiszeriparban kiváló korrózióállóságuk és alacsony csapadék-jellemzőik megfelelnek a higiéniai követelményeknek és elkerülhetik a termékek szennyeződését.
Kiegészítő megjegyzések
Az anyag üzemi hőmérsékletének pontosítása: Az előző állítás, miszerint "a 2205 duplex rozsdamentes acél 600 fokos vagy 800 fokos ellenállást képes ellenállni", téves. Valójában a 2205 duplex acél folyamatos üzemi hőmérséklete nem haladhatja meg a 300 fokot, és a maximális rövid távú -üzemi hőmérséklet körülbelül 400 fok. Ennek a tartománynak a túllépése a duplex szerkezet kiegyensúlyozatlanságát okozza, ami jelentősen csökkenti a korrózióállóságot és a szilárdságot.
Korrekció csavarhegesztésnél: A hídépítésben maguk a csavarok általában nem közvetlenül hegesztettek, hanem a hegesztett csatlakoztatott alkatrészekhez alkalmazkodva megbízható csatlakozást érnek el, elkerülve a csavarok saját teljesítményének a magas hegesztési hőmérséklet miatti károsodását.
Korrekció a széntartalomra vonatkozóan: A duplex rozsdamentes acél (például a 2205) egyik alapvető előnye az alacsony széntartalom, nem pedig „viszonylag magas”. Az alacsony széntartalom a kulcsa a szemcseközi korrózióval szembeni kiváló ellenállásának, amelyet meg kell különböztetni a hagyományos rozsdamentes acél (például 304) széntartalmától.
