高温工作环境下的不锈钢紧固件
热交换器正常工作温度达
不锈钢背景
根据定义,不锈钢含铬量应不小于10.5%,但作者认为,该含量仍低。为防止常温下不锈钢生锈,不锈钢基体含铬量应该在12%左右。
与普遍观点相反,不锈钢不会永远是不锈钢。热循环会使某些不锈钢的含铬量降至使其生锈的水平。但不锈钢种类很多,所以通常可选择其中一种满足特殊用途的不锈钢。
300系列不锈钢
300系列不锈钢也就是我们所知道的18—8钢,是紧固件、接头、管子和管道最常用的材料。304型不锈钢是不锈钢紧固件最普通的材料。18—8钢是300系列不锈钢铬和镍的名义含量.这些材料表面上看有很好的抗腐蚀性能,但将304不锈钢加热到
由于300系列不锈钢的强度只有在冷成形时才得到强化,当温度达到
400系列不锈钢
400系列不锈钢的含铬量比300系列不锈钢低,但没有像300系列有碳沉积问题,而且可热处理,可用于温度高达
镍基材料如lnconel系列(由lnconel国际公司提供)或Haynes系列(由Haynes国际公司)是高温应用的极好材料。这些合金钢中的大部分合金钢含铬至少16%,用于防腐。他们也可热处理。在高温下强度高,当然718合金钢可能是紧固件用得最多的材料,是宇宙飞船中的标准细牙紧固件。还有Monel(约65%镍和33%铜)也用于紧固件,但强度很低。Haynes国际公司将他们的材料取名为Haslelloy或HaynesXX。Inconel和Haynes公司都提供一些相同的紧固件材料如718和X—750。
A—286不锈钢
这是一种航天工业用得最广泛的不锈钢。它是铁基不锈钢,含铬15%,可热处理,可冷作硬化。无冷作硬化时抗拉强度在140—180ksi,热处理加上冷作硬化可便抗拉强度达到220ksi,但此时的延伸率相对疲劳负荷来说太低。A—286工作温度在
MP35N和MPl59
SPS技术公司提供的MP35N和MPl59材料是高温和腐蚀性环境下应用的非常好的材料,含铬19%。这些材料即使在航天工业上也算是昂贵的。Waspalloy是这组材料中另一种用于极高温度的材料。只有在无选择的情况下才使用这些材料,这些材料价格既高,又不易得到。
总结
在