مواد غلاف زیر میکروسکوپ - انتخاب آلیاژ مناسب برای 650 درجه

در 650 درجه، انتخاب ماده غلاف یک موضوع ترجیحی نیست- بلکه موضوع بقا است. فولاد ضد زنگ 304 معمولی در این دما به سرعت اکسید می شود و باعث ضعیف شدن غلاف و از کار افتادن سیم پیچ داخلی می شود. طبق آزمایشات صنعتی، یک بخاری کارتریجی با غلاف Inconel می تواند سه تا پنج برابر بیشتر از بخاری با فولاد ضد زنگ استاندارد در محیط های 650 درجه دوام بیاورد.

درک دلیل نیاز به نگاهی دقیق تر به آنچه برای آلیاژهای مختلف در دماهای بالا اتفاق می افتد دارد.

فولاد ضد زنگ 304 و 321.این مواد متداول در دمای 650 درجه تحت اکسیداسیون و حساس شدن فاجعه بار قرار می گیرند. مقیاس محافظ اکسید کروم که به طور معمول از سطح محافظت می کند، چسبیدن را متوقف می کند و به طور مکرر می ریزد و به سرعت دیوار را نازک می کند. به طور همزمان، از دست دادن کروم در مرزهای دانه‌ها-فرآیندی به نام حساس‌سازی{4}}غلاف را بسیار شکننده و مستعد ترک‌خوردگی بین دانه‌ای می‌کند{5}}فولاد زنگ نزن S بهبود متوسطی را ارائه می‌دهد اما همچنان در لبه توانایی‌های خود بدون حاشیه ایمنی عمل می‌کند.

فولاد ضد زنگ 316 لیتری.این مواد نشان دهنده یک گام به جلو معنادار است. مقاومت خوبی در برابر خوردگی، خزش و اکسیداسیون در دماهای بالا ایجاد می کند. برای کاربردهایی که محیط نسبتاً تمیز و چرخه کار حرارتی متوسط ​​است، 316L می تواند خدمات قابل اعتمادی را در 650 درجه ارائه دهد. مقرون به صرفه بودن{5}}آن را به گزینه ای جذاب برای بسیاری از کاربردهای صنعتی تبدیل می کند.

Incoloy 800 / 800H / 800HT.این آلیاژ نیکل-آهن-کروم به طور گسترده به عنوان حداقل استاندارد برای خدمات قابل اعتماد در 650 درجه در نظر گرفته می شود. این برای عملکرد در دمای بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون و حفظ استحکام تا 1150 درجه طراحی شده است. انواع 800H و 800HT ویژگی‌های حیاتی-در برابر خزش در دمای بالا و مقاومت در برابر خستگی حرارتی{10}}برای چرخه‌های کاری سخت با چرخه دمایی مکرر را ارائه می‌دهند.

اینکونل 600 و 601.این آلیاژهای نیکل{0}}کروم بهترین انتخاب برای چالش برانگیزترین کاربردهای 650 درجه هستند. آنها در محیط های به شدت اکسید کننده یا زمانی که مقادیر کمی از مواد خورنده وجود دارد برتری دارند. در کاربردهای خلاء، اینکونل 600 دارای فشار بخار کم، استحکام{5} عالی در دمای بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون قابل توجه در صورت شکستن خلاء است. اینکونل اغلب برای بخاری های کارتریجی که در خلاء در دمای بالای 800 درجه کار می کنند، ترجیح داده می شود.

انتخاب مواد همچنین بر انتخاب سیم سرب و پایانه تأثیر می گذارد. در 650 درجه، سرنخ ها باید بدون ذوب شدن یا کوتاه شدن در محیط عملیاتی مقاومت کنند. جابجایی-در سازه‌های سربی-که در آن سیم سرب مستقیماً بدون اتصالات ترمینال یکپارچه می‌شود-مقاومت دمایی بالاتر و خواص مکانیکی قوی‌تری نسبت به جایگزین‌های چین دار ارائه می‌دهد.

یک نکته عملی که اغلب نادیده گرفته می شود: سیم پیچ مقاومت داخلی بخاری در دماهایی صدها درجه بالاتر از دمای غلاف کار می کند. در یک سیستم ضعیف، غلاف 650 درجه می تواند به معنای سیم پیچ 800-900 درجه باشد. در این دماها، آلیاژهای مقاوم معمولی به سرعت اکسید می‌شوند و رشد دانه‌ها می‌تواند رخ دهد که باعث شکننده شدن مواد و در نهایت باعث شکستگی ناشی از چرخه حرارتی می‌شود. به همین دلیل است که آلیاژهای-نیکل-کروم با خلوص بالا برای سیم مقاومت داخلی در یک بخاری کارتریج تک سر 650 درجه اصلی ضروری هستند.