ما هو حد درجة الحرارة للفولاذ المقاوم للصدأ 310s؟

الفولاذ المقاوم للصدأ 310S: مقاومة درجات الحرارة العالية وتحليل الأداء

باعتباره الفولاذ المقاوم للصدأ عالي المقاومة للحرارة من الأوستنيتي، يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ 310S مقاومة ممتازة للأكسدة، ومقاومة للتآكل، وقوة زحف في البيئات ذات درجات الحرارة العالية بسبب محتواه العالي من الكروم (Cr) والنيكل (Ni).

ومع ذلك، غالبًا ما يكون هناك ارتباك فيما يتعلق بمقاومة درجة الحرارة الدقيقة للفولاذ المقاوم للصدأ 310S في التطبيقات العملية. يدعي البعض أنه يمكن أن يتحمل درجة حرارة 800 درجة، والبعض الآخر يقول 1000 درجة، بل ويقترح البعض أنه يمكن أن يتحمل حتى 1200 درجة. إذن، ما هو الوضع الفعلي؟

 

مقاومة درجات الحرارة من الفولاذ المقاوم للصدأ 310S

الفولاذ المقاوم للصدأ 310S يمكنه تحمل درجات حرارة أعلى من 800 درجة. عند تعرضه لدرجة حرارة 900-1100 درجة، تبدأ قوته في الانخفاض، وتظهر الأكسدة تدريجياً. بمجرد أن تصل درجة الحرارة إلى 1200 درجة، تحدث أكسدة شديدة، وتفقد المادة قابليتها للاستخدام بشكل أساسي.

توفر الأقسام التالية تحليلاً مفصلاً لمقاومة الأكسدة للفولاذ المقاوم للصدأ 310S وقوة درجات الحرارة العالية.

مقاومة الأكسدة للفولاذ المقاوم للصدأ 310S

يوضح منحنى زيادة وزن الأكسدة للفولاذ المقاوم للصدأ 310S عند درجات حرارة مختلفة أنه عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 1200 درجة، فإن معدل الأكسدة يزيد بشكل كبير، ويشكل تقريبًا تقدمًا خطيًا.

بالإضافة إلى ذلك، تشير منحنيات معدل الأكسدة عند درجات حرارة مختلفة إلى ما يلي:

عند 800 درجة، يحقق الفولاذ المقاوم للصدأ 310S مستوى مقاوم للأكسدة بالكامل.

في نطاق 900-1100 درجة، لا يزال يحتفظ بمقاومة الأكسدة، لكن الأكسدة تتسارع تدريجيًا بمرور الوقت.

تظهر الأبحاث أن الفولاذ المقاوم للصدأ 310S يظهر مقاومة جيدة للأكسدة عند 800 درجة، 900 درجة، و1000 درجة. مع مرور الوقت، يحدث زيادة في وزن الأكسدة في جميع درجات الحرارة، ولكن معدل الأكسدة يستقر. ومع ذلك، مع ارتفاع درجة الحرارة، يرتفع معدل الأكسدة أيضًا. على سبيل المثال، عند 1100 درجة، يكون معدل الأكسدة أسرع مرتين تقريبًا من 1000 درجة.

 

قوة درجات الحرارة العالية من الفولاذ المقاوم للصدأ 310S

استنادًا إلى اختبارات التمزق الزحف ذات درجة الحرارة العالية طويلة المدى للفولاذ المقاوم للصدأ SUS310S، فإن قيم الإجهاد المستقرة عند 10000 ساعة من وقت التمزق هي كما يلي:

σ800=33.3887 ميجا باسكال

σ900=9.3864 ميجا باسكال

σ1000=4.3351 ميجا باسكال

σ1100=4.4269 ميجا باسكال

للتطبيقات طويلة المدى، يوصى بالحفاظ على درجة الحرارة أقل من 800 درجة، مع ضغط مطبق لا يتجاوز 33.3887 ميجا باسكال.

للتطبيقات قصيرة المدى:

عند 800 درجة، يمكن لـ 310S أن يتحمل ضغطًا يتجاوز 120 ميجا باسكال.

عند 900 درجة، يمكن أن يتحمل 85 ميجا باسكال.

عند 1000 درجة، ينخفض ​​الحد الأقصى للضغط الذي يمكنه التعامل معه إلى 35 ميجا باسكال.

 

خاتمة

يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ 310S مناسبًا للاستخدام المستمر في درجات حرارة أقل من 800 درجة.

بين 900-1100 درجة، يظل مقاومًا للأكسدة ولكنه يتعرض لتدهور القوة.

عند درجة حرارة 1200 درجة، تكون الأكسدة شديدة، مما يجعل المادة غير صالحة للاستخدام العملي.

بالنسبة للتطبيقات قصيرة المدى، يمكنها تحمل الضغط العالي، لكن التعرض لفترة طويلة يقلل من قوتها بشكل كبير.