Roestvrij staal plukken voor toepassingen bij hoge temperaturen

Tegenwoordig maken de meeste productietoepassingen gebruik van hete ovens om de behandeling van metalen componenten te voltooien. Of het nu gaat om gloeien, poedercoaten met warme vlekjes of ontsmetting, wat het proces ook is, continue blootstelling aan ovenachtige temperaturen is heel algemeen. Het wordt meestal moeilijk omdat de mand die wordt gebruikt om deze onderdelen door de oververhitte ovens te houden, zelf aan die temperaturen wordt blootgesteld.

Manden die worden gebruikt om componenten te vervoeren die door hoge temperaturen gaan, moeten gemaakt zijn van materialen die bestand zijn tegen hoge temperaturen. Bijna alle soorten roestvrij staal zijn bestand tegen hoge temperaturen, dus welke soort SS is het meest geschikt voor toepassingen bij hoge temperaturen?

Het antwoord is gebaseerd op de hoeveelheid tijd dat de mand wordt blootgesteld aan de hoge temperaturen en de precieze temperatuur die de toepassing zal bereiken, daarom specificeren veel metaallegeringen zowel een intermitterend als continu temperatuurgebruik.

Servicetemperaturen van SS-klassen

Bij het definiëren van een metaal voor een bepaalde oventoepassing, is het belangrijk om te begrijpen of de legering een paar seconden, een paar minuten of een uur of langer aan de temperaturen wordt blootgesteld. Als de mand gedurende een korte periode wordt blootgesteld, onderbroken door verwijdering uit de oven om af te koelen, wordt dit intermitterende blootstelling genoemd, terwijl als de mand gedurende lange tijd wordt blootgesteld, sprake is van continue blootstelling.

Afhankelijk van of de blootstelling continu of intermitterend is, zal een metaallegering verschillende toleranties hebben voor blootstelling aan hoge temperaturen. Hier zijn enkele voorbeelden van continue en intermitterende temperatuurgrenzen van roestvrij staal:

SS-klasse Continu Intermitterend 3041.700 graden F/ (925 graden C) 1.600 graden F/(870 graden C) 3092.000 graden F /(1.095 graden C) 1.800 graden F/ (980 graden C) 3102.100 graden F/ (1150 graden C ) 1.900 graden F/ (1.025 graden C) 3161.700 graden F/ (925 graden C) 1.600 graden F/ (870 graden C) 4101.300 graden F/ (705 graden C) 1.500 graden F/ (815 graden C) 4201.150 graden F/ (620 graden C)1.350 graden F/ (735 graden C) 4301.500 graden F/ (815 graden C)1600 graden F/ (870 graden C)

Legeringen uit de 300-serie van roestvrij staal worden met name aanbevolen omdat hun continue maximale gebruikstemperatuurlimieten hoger zijn dan hun periodieke, intermitterende gebruikstemperatuurlimieten. Er wordt natuurlijk aangenomen dat er minder spanning op zou plaatsvinden wanneer het metaal kortere tijd aan hoge temperaturen wordt blootgesteld dan bij een langere blootstelling.

Er treedt echter "thermische cycli" op wanneer een intermitterend ovenblootstellingsproces wordt gebruikt. Snel schakelen tussen extreme temperaturen veroorzaakt spanning op het metaal.

Het metaal zet uit als het opwarmt en kan dan samentrekken als het afkoelt. Het metaal kan scheuren over hun oppervlak vormen - een soort schilferig materiaal gemaakt van ijzer en ijzeroxide - en de buitenste laag vervangen.

Wanneer constant tussen extreme temperaturen wordt geschakeld, zet de binnenkant van het metaal uit of krimpt bij de ene frequentie en de scheur op het oppervlak bij een andere. Het schakelen tussen extreme temperaturen resulteert in het uiteenvallen van het metaal, laag voor laag totdat het uiteindelijk faalt.

Foto door:Jason Leung op Unsplash