Cén Teaglaim Sonrach de Mhinicíocht Timthriallta Teirmeach agus Buaic-theocht a Fhorbraíonn Dreach Cruach Dhosmálta 1.0 Milliméadar 316 Spalladh Ocsaíde a Luathaíonn Tanú Aonfhoirmeach Balla i Seirbhís Téimh Aeir Timthriallaigh?
Fág nóta
Maidir le hinnealtóirí a thógann tumadóirí leictreacha d'oighinn thionsclaíocha, téitheoirí duchta aeir, agus seomraí rothaíochta teirmeacha, is meicníocht tanaithe balla forásach ach intuartha é scála ocsaíd a tháirgeadh agus a spalladh ar dhromchla an truaill cruach dhosmálta 316. Sa chás go gcothaíonn polladh nó creimeadh gníomhach teip logánta, cuireann scoilteadh ocsaíd le cailliúint aonchineálach ábhair thar an dromchla téite iomlán. Leagann gach timthriall teasa síos sciath beag ocsaíd chróimiam saibhir. Faoi dheireadh éireoidh an ciseal ocsaíd ró-tiubh agus scarfaidh sé as. Tá sé seo toisc go bhfuil leathnú teirmeach difriúil ag an gciseal ocsaíd ná an miotail, agus scoilteanna agus calóga an ciseal ocsaíd as nochtadh miotail úr a ocsaídiú. Tá an próiseas seo so-ghabhálach go háirithe do sheath le tiús bhalla 1.0 mm, toisc gur féidir le tanú aonfhoirmeach beag an sláine struchtúrach a laghdú go suntasach. Bunaítear leis an bpáipéar seo na coinníollacha beachta a bhaineann le minicíocht timthriall teirmeach agus an teocht buaic ag a luasghéaraíonn an spalladh ocsaíd go dtí an pointe a laghdaítear an saol sceal go leibhéil neamh-inghlactha d'oibriú tionsclaíoch.
Cinéitic fáis ocsaíd agus spalladh ar chruach dhosmálta 316L
Leanann cinéitic ocsaídiúcháin 316 cruach dhosmálta san aer an dlí parabolic: méadaíonn an tiús ocsaíd le fréamh cearnach ama ag teocht. Ag 600 ° C tá tiús an ocsaíd thart ar 2 mhiocrón tar éis 100 uair an chloig agus thart ar 5 miocrón tar éis 1,000 uair an chloig. Faightear na tiús céanna tar éis 20 h agus 200 h, faoi seach, ag 700 °C. Ag 800 ° C, tá ocsaíd 5 miocrón i 50 uair an chloig. Is feidhm den difríocht teochta in aghaidh an timthrialla é an tiús ocsaíd chriticiúil le haghaidh spalladh le linn rothaíochta teirmeach. I gcás luaineachta teochta 500°C (abair 200°C go 700°C) tosaíonn spalladh nuair a bhíonn tiús an ocsaíd thart ar 3–4 miocrón. I gcás luascadh 700°C (m.sh. ó 100°C go 800°C) tosaíonn spalladh ag 2-3 miocrón. Baintear 1-3 miocrón miotail de dhromchla an truaill le gach imeacht spallaithe, ós rud é go bhfuil miotail ón tsubstráit sa chiseal ocsaíd. D'fhéadfadh truaill 1.0 mm a bhí faoi 100 imeacht spallaithe 0.1–0.3 mm de thiús balla a chomhfhreagraíonn do 10–30% dá bhunábhar a chailleadh. I seirbhís thimthriallach le spalladh i 100-500 timthriallta, d'fhéadfadh an truaill 1.0 mm tiús struchtúrach íosta (0.5 mm) a bhaint amach tar éis 500-2,000 timthriall, .i.. 1-5 bliain seirbhíse ag timthriall amháin in aghaidh an lae.
Tairseacha Criticiúla do Spalladh Luathaithe i nDroim 1.0 Milliméadar Aithníonn tástáil foirnéise rialaithe ar shamplaí truaill 1.0 mm 316 faoi shuímh thimthriallach téimh aeir tairseacha ar leith ag a luasghéaraíonn spalladh go rátaí do-ghlactha. Doghlactha: tanú comhsheasmhach balla > 0.05mm in aghaidh an 1000 timthriall. (Laghdódh sé seo truaill 1.0mm go 0.7mm tar éis 6000 timthriall, atá thart ar 5 bliana ag 3 thimthriall in aghaidh an lae).
Buaic-theocht na Timthrialla Swing in aghaidh na Timthriallta go dtí Tiús Ocsaíde an Chéad Spallaithe ag Tanú Balla Spallaithe de réir Timthriallta Imeachta Spallaithe go 0.7 mm Balla Fuíll (Caillteanas 30%) 500 céim 400 céim (100 céim go 500 céim ) 2,000 –{ 9} 2,000 –{ 9} 3,000 –{ 9} 15,000 – 30,000 600 céim 500 céim (100 céim go 600 céim ) 500 – 800 4 – 5 miocrón 2 – 3 miocrón 3,000 – 6,{28}} céim 550 céim (100 céim go 650} – { 4 miocrón go 650} – { 4 mic 4 miocrón 1,500 – 3,000 700 céim 600 céim (100 céim go 700 céim ) 100 – 200 3 – 4 miocrón 3 – 5 miocrón 800 – 1,500 750 céim 650 céim (100 céim go 75} – { 100 céim go 75} -{ 5n} 50 - { 50 - { ) 6 miocrón 400 – 800 800 céim 700 céim (100 céim go 800 céim ) 20 – 50 2 – 3 miocrón 5 – 8 miocrón 200 – 400
For 1.0 mm sheath, peak temperature 650°C and 3 cycles per day (approximately 1,000 cycles per year), spallation would result in a wall thickness reduction of 0.02–0.04 mm/year, leaving the sheath at 0.7 mm after 5–8 years. This may be tolerable for many purposes. At 750°C peak, the same cycle frequency accelerates the thinning to 0.05–0.10 mm/year, resulting in a life of 2–4 years. At 800°C peak, life is 1–2 years. The essential threshold for undesirable spallation (wall thinning >0.05 mm per 1000 cycles) is at around 700°C peak temperature with cycles >swing 300 céim. Os cionn na tairsí seo cailleann truaill 1.0 mm ábhar ag ráta níos tapúla ná mar a bhíonn súil ag formhór na n-úsáideoirí tionsclaíochta.
Clúdach Oibriúcháin Sábháilte Sheath 1.0 mm san Aersheirbhís Timthriallach
Tá an clúdach oibriúcháin sábháilte do sheath 1.0 mm 316 le haghaidh dleacht téimh aeir timthriallach tugtha sa tábla thíos. Is é an bunús ná tanú balla inghlactha de níos lú ná 0.03 mm in aghaidh an 1,000 timthriall (0.1 mm gach 3,000 timthriall nó thart ar 10% caillteanas thar 5 bliana ag 2 thimthriall in aghaidh an lae).
Teocht Dromchla Buaic Sheath Max. Timthriallta Molta in aghaidh an Lae Uasmhéid. Timthriallta Iomlána Molta Thar Shaol Seirbhíse Tanú Balla Ionchais Tar éis Max. Timthriallta Gníomh Molta Thar na dTeorainneacha seo
Suas le 500°C 10 50,000 Faoi 0.05 mm 316 inghlactha; minicíocht timthriall ar bith 500 – 550°C 5 25,000 0.05 – 0.10 mm Inghlactha don chuid is mó de sheirbhís thionsclaíoch
550 – 600°C 3 15,000 0.10 – 0.15 mm Monatóireacht a dhéanamh ar thiús an bhalla go tréimhsiúil 600 – 650°C 2 10,000 0.15 – 0.25 mm Smaoinigh ar Incoloy 800H le haghaidh saolré níos faide 650 – 700°C 1 5, –{3.5mm; ní mholtar uasghrádú 700 – 750°C 0.5 2,500 0.30 – 0.50 mm 316
>750°C Ní mholtar Neamhbhainteach Spalladh mear Téitheoir ceirmeach nó Incoloy 800H
Cuireann Incoloy 800H friotaíocht ocsaídiúcháin níos airde ar fáil nuair a éilíonn feidhmchláir buaictheocht sheath os cionn 650 ° C agus níos mó ná 2 thimthriall in aghaidh an lae. Cruthaíonn an cóimhiotal ocsaíd níos moille a fhorbraíonn agus a ghéilleann níos mó a scoilteann ag tiús i bhfad níos mó (10-15 miocrón) agus ag teochtaí (os cionn 850 °C). mar shampla, déanfar tanú balla ar sheath 1.0 mm Incoloy 800H ag 750 ° C le 5 thimthriall / lá<0.05 mm over 10,000 cycles - five to ten times better than 316.
Athruithe Dearaidh chun Spallaí a Laghdú i nDoirí Beaga-Múrtha
Is féidir le trí athrú dearaidh rátaí spallaí a ísliú nuair is gá truaill 1.0 mm 316 a rith in aersheirbhís timthriallach gar do nó thar na teorainneacha molta. Is é an chéad cheann ná cóireáil réamh-ocsaídiúcháin a úsáid. Oibriú an téitheoir ag an teocht uasta ar feadh 100-200 u roimh oibriú timthriallach mar thoradh ar thicker, ocsaíd níos greamaitheacha go bhfuil níos lú seans go spall ná an ocsaíd tanaí a fhoirmíonn le linn timthriallta luatha. Is é an dara athrú ná an ráta fuaraithe a mhoilliú. Cuireann fuarú tapa ó 700 céim go teocht an tseomra turraing teirmeach agus spallation. Ná húsáid fuarú aer éigean. Laghdaítear spalpadh 30-50% le fuarú nádúrtha san aer neamhbheo. Is é an t-athrú deiridh ná an dromchla truaill a snasú go scátháin níos lú ná 0.2 miocrón Ra. Cruthaíonn dromchlaí níos míne ocsaídí gráin níos míne atá níos cloíte ná ocsaídí a fhorbraítear ar dhromchlaí garbha, mar-bhrí. Tá rátaí spalladh na truaillí 316 leictreaphlátáilte 40-60% níos ísle ná na rátaí do truaill luasctha faoi na cúinsí timthrialla céanna. Don chuid is mó d’fheidhmchláir téimh aeir thionsclaíoch faoi bhun 650°C buaicphointe cuireann sceach 1.0 mm 316 saol seirbhíse sásúil de 5-10 mbliana le minicíochtaí timthriallta inghlactha. Os cionn 650 ° C, ba cheart go nglacfaí le saolré laghdaithe, nó ba cheart an minicíocht timthriall a laghdú, nó cóimhiotail níos resistant ocsaídiúcháin a úsáid. Agus téitheoirí á shonrú le haghaidh aersheirbhíse timthriallach, luaigh i gcónaí an bhuaic-theocht sheath tuartha, minicíocht timthriallta agus saol seirbhíse pleanáilte. Níl aon chomhairle innealtóireachta iomlán á tabhairt ag monaróir a mholann 316 do sheirbhís 750C gan spalladh agus tanú balla a lua. Tá caillteanas aonfhoirmeach tiús bhalla mar gheall ar spalladh ocsaíd intuartha agus rialaithe, ach ní mór é a mheas i réamh-mheastacháin shaol na seirbhíse, go háirithe le haghaidh truaillí ballaí tanaí ina n-áirítear gach miocrón d'ábhar caillte.
