Standard per bulloni e applicazioni resistenti alla temperatura - alti di bulloni in acciaio inossidabile duplex

Tra attualmente comunemente usatibulloni resistenti alle-alte temperature, I prodotti realizzati in acciaio inossidabile duplex 2205 sono ampiamente applicati. I bulloni duplex in acciaio inossidabile 2205 hanno un'eccellente adattabilità a temperature elevate e basse: la loro temperatura operativa stabile continua è di solito 250 - 300 gradi (può resistere a circa 400 gradi per brevi periodi) e possono tollerare basse temperature di -60 gradi, rendendoli idonei per scenari con improvvisi cambiamenti di temperatura. Ad esempio, i bulloni in acciaio in lega cromo-molibdeno da 42 crmo possono funzionare stabilmente a circa 360 gradi per brevi periodi, ma le loro proprietà meccaniche tendono a fluttuare quando la temperatura ambiente scende bruscamente o ritorna alla normalità; Al contrario, i bulloni duplex in acciaio inossidabile 2205 mantengono prestazioni stabili in tali ambienti alternati a bassa temperatura.

Come distinguere bulloni in acciaio inossidabile di materiali diversi? I bulloni comuni 304 in acciaio inossidabile sono contrassegnati "A2-70" sulla testa, i bulloni in acciaio inossidabile 316 sono contrassegnati "A4-70" o "A4-80" e i bulloni in acciaio inossidabile duplex 2205 sono per lo più marcati direttamente "2205" sulla testa (alcuni possono anche essere segnati con codici standard corrispondenti, come ASTM A193 Gr.

Differenze tra i bulloni resistenti alla temperatura - alti e bulloni ordinari

Molte persone credono erroneamente che i bulloni resistenti alle alte-temperature debbano avere parametri di resistenza alla trazione e di torsione più elevati rispetto ai normali bulloni ad alta-resistenza, ma non è così. La differenza principale tra loro risiede nelle proprietà del materiale piuttosto che nella resistenza di base: a livello nazionale, l'acciaio legato al cromo-molibdeno 42CrMo è comunemente utilizzato per produrre bulloni resistenti alle alte-temperature, i cui indicatori di resistenza sono simili ai bulloni standard ad alta resistenza-di grado 12,9-. Tuttavia, il materiale 42CrMo rimane stabile alle alte temperature (circa 360 gradi) senza riduzione della coppia o diminuzione della durezza; i bulloni ordinari (come quelli in acciaio al carbonio o convenzionali in acciaio inossidabile) di solito possono funzionare normalmente solo al di sotto dei 200 gradi, oltre il quale non riescono a soddisfare i requisiti di prestazione meccanica progettati. Pertanto, i bulloni resistenti alle alte-temperature realizzati in 42CrMo sono ampiamente utilizzati in condizioni di lavoro ad alta temperatura come recipienti a pressione e caldaie.

Inoltre, in ambienti di temperatura - alti, le prestazioni di vibrazione anti - {- i bulloni di resistenza convenzionali sono di gran lunga inferiori a quelli degli alti- bulloni di temperatura: solo a ovvie bulloni di temperatura: bulloni di massima con la temperatura: bulloni di massima temperatura: bulloni di resistenza alla temperatura: bulloni di temperatura per la temperatura: bulloni di massima. Allentamento, mentre i bulloni resistenti alla temperatura - 42crmo alti possono resistere a circa 200 vibrazioni prima di allentarsi. Questa caratteristica di bulloni resistenti alla temperatura - alti non può essere sostituita da bulloni ordinari; La sostituzione arbitraria può facilmente causare guasti alle apparecchiature dovuti all'allentamento del bullone e tali potenziali rischi non possono essere completamente evitati in anticipo attraverso le strategie di emergenza.

I bulloni resistenti alle alte-temperature hanno anche requisiti speciali per il trattamento superficiale: prendendo come esempio il 42CrMo, la sua durezza è simile a quella dei bulloni di grado 12,9-. Dopo la produzione necessita di trattamento termico e rivestimento di ossido nero; la zincatura o la nichelatura solitamente non sono necessarie, poiché in condizioni di lavoro ad alta-temperatura, il rivestimento non solo non riesce a fornire protezione ma influisce anche sulle prestazioni dei bulloni a causa del cedimento dovuto all'alta temperatura.

Quando si accettano i bulloni resistenti alla temperatura -}, la conferma del materiale è la priorità più alta ed è anche necessario verificare se i loro dati di sollecitazione e le proprietà meccaniche soddisfano i requisiti di progettazione - entrambi sono indispensabili. Se il materiale è scadente, anche con alta durezza, non può raggiungere le prestazioni di acciaio duplex 42CRMO o 2205 in ambienti di temperatura - alti. Pertanto, durante l'accettazione, è essenziale richiedere ai fornitori di fornire numeri di lotti materiali e report di analisi dei materiali; Per diversi ambienti di installazione, il personale pertinente deve ricevere una formazione professionale per padroneggiare le precauzioni di utilizzo e i corrispondenti requisiti standard di alti bulloni resistenti alla temperatura -.

Caratteristiche e applicazioni di bulloni in acciaio inossidabile duplex (prendendo 2205 come esempio)
 

I bulloni duplex in acciaio inossidabile hanno già svolto un ruolo importante durante la costruzione del ponte di Hong Kong-Zhuhai-Macao. Il 23 ottobre 2018, il ponte Hong Kong-Zhuhai-Macao è stato aperto al traffico. Questo enorme ponte sul mare di 55-chilometri che collega Hong Kong, Zhuhai e Macao ha realizzato un circolo vizioso di 30 minuti tra i tre luoghi, riducendo significativamente i costi logistici e promuovendo lo sviluppo coordinato delle tre regioni. In questo progetto, l’utilizzo di bulloni in acciaio inossidabile duplex sviluppati e prodotti a livello nazionale ha raggiunto le 1.200 tonnellate, rompendo completamente la precedente dipendenza dai bulloni in acciaio inossidabile duplex importati per la costruzione di ponti.

Precedentemente,bulloneria in acciaio inox duplexUtilizzati nei progetti del ponte domestico dovevano essere importati per lo più; Tuttavia, le imprese che partecipano alla costruzione di Hong Kong - Zhuhai - Macao Bridge, attraverso la ricerca di base sui materiali duplex in acciaio inossidabile e il controllo delle prestazioni del prodotto finito, hanno prodotto bulloni con qualità equivalente ai prodotti importati. Ciò non solo ha fissato un punto di riferimento per le controparti domestiche, ma ha anche migliorato la propria forza tecnica, gettando una base per lo sviluppo delle imprese nell'ambito della "Belt and Road Initiative".

I bulloni duplex in acciaio inossidabile (come il 2205) possono soddisfare scenari con requisiti elevati-come i ponti, principalmente grazie a tre caratteristiche principali:

Eccellente resistenza alla corrosione: La sua resistenza alla corrosione è di gran lunga superiore a quella dei bulloni in acciaio inossidabile 304. I ponti si trovano in ambienti marini, dove l'intensità della corrosione dell'acqua di mare e dell'aria con elevata nebbia salina è molto più elevata che negli scenari quotidiani. I bulloni in acciaio inossidabile non possono soddisfare i requisiti di resistenza alla corrosione a lungo termine, mentre l'acciaio duplex 2205, contenente circa il 22% di cromo e il 3% di molibdeno, può formare una pellicola passiva stabile, efficacemente resistente alla corrosione in ambienti marini.

Prestazioni ad alta resistenza: La resistenza alla trazione dei bulloni in acciaio inossidabile duplex 2205 è di circa 800 MPa e la resistenza allo snervamento è di circa 550 MPa-1,5-2 volte quella dei bulloni convenzionali in acciaio inossidabile 304 (resistenza alla trazione circa 515 MPa, resistenza allo snervamento circa 205 MPa). La sua resistenza effettiva testata ha superato quella dei bulloni in acciaio al carbonio di grado 8.8 (resistenza alla trazione maggiore o uguale a 800 MPa, resistenza allo snervamento maggiore o uguale a 640 MPa), fornendo una garanzia di resistenza affidabile per le connessioni del ponte. L'elevata resistenza dell'acciaio inossidabile duplex deriva dalla sua struttura duplex austenitico-ferritica, non ad alto contenuto di carbonio: infatti, l'acciaio duplex 2205 ha un contenuto di carbonio estremamente basso (inferiore o uguale allo 0,03%), inferiore all'acciaio inossidabile 304 (inferiore o uguale allo 0,08%), evitando il rischio di corrosione intergranulare causata dall'alto contenuto di carbonio.

Buona compatibilità di saldatura: Nella costruzione del ponte, alcuni componenti collegati devono essere fissati mediante saldatura. I bulloni in acciaio inossidabile duplex possono essere compatibili con aree saldate senza degradazione delle prestazioni a causa dell'influenza del calore di saldatura; I bulloni ordinari in acciaio inossidabile, se vicini alle aree saldate, sono soggetti a trasformazione strutturale a causa dell'influenza del calore, con conseguente riduzione della resistenza e resistenza alla corrosione e non soddisfare i requisiti di fermezza di connessione. Questo vantaggio deriva dalla ragionevole percentuale di elementi legati (come l'azoto) in acciaio duplex 2205, dandogli una buona stabilità termica.

Oltre ai ponti, 2205 duplexbulloni in acciaio inossidabilesono anche ampiamente utilizzati nelle strutture petrolifere, nella raffinazione dei biocarburanti, nelle attrezzature per l'imballaggio alimentare, ecc.: Nella perforazione del petrolio, la loro buona compatibilità galvanica può soddisfare le esigenze dei collegamenti dei tubi di perforazione; Nelle industrie di biocarburanti e alimentari, la loro eccellente resistenza alla corrosione e le basse caratteristiche di precipitazione possono soddisfare i requisiti sanitari ed evitare la contaminazione dei prodotti.

Note supplementari

Chiarimento sulla temperatura operativa del materiale: la precedente dichiarazione secondo cui "l'acciaio inossidabile duplex 2205 può resistere a 600 gradi o 800 gradi" è errata. In effetti, la temperatura di servizio continuo dell'acciaio duplex 2205 non deve superare i 300 gradi e la temperatura di servizio a termine massima - è di circa 400 gradi. Il superamento di questo intervallo causerà squilibrio della struttura duplex, riducendo significativamente la resistenza alla corrosione e la resistenza.

Correzione sulla saldatura dei bulloni: nella costruzione del ponte, i bulloni stessi di solito non sono saldati direttamente, ma ottengono una connessione affidabile adattandosi ai componenti collegati saldati, evitando danni alle prestazioni dei bulloni a causa delle alte temperature di saldatura.

Correzione sul contenuto di carbonio: uno dei vantaggi principali dell'acciaio inossidabile duplex (come il 2205) è il suo basso contenuto di carbonio, non "relativamente alto". Il basso contenuto di carbonio è la chiave della sua eccellente resistenza alla corrosione intergranulare, che deve essere distinta dalla gamma di contenuto di carbonio dell'acciaio inossidabile convenzionale (come 304).