ความแข็งแรงของผลผลิตเหล็กกล้าไร้สนิม 18-8: ค่านิยม งานเย็น และข้อมูลการออกแบบ

เมื่อวิศวกรถามเกี่ยวกับความแข็งแรงของผลผลิตสเตนเลสสตีล 18-8 คำตอบที่มีประโยชน์มากที่สุดก็คือคำตอบที่มีความเป็นระเบียบน้อยที่สุด: ขึ้นอยู่กับมัน ท่อ 18-8 ที่ผ่านการอบอ่อนแล้วออกจากโรงสีที่ประมาณ 205 MPa (30 ksi) ความแข็งแรงของผลผลิต ในขณะที่สารเคมีชนิดเดียวกันที่ดึงเย็นจนได้อารมณ์แข็งเต็มที่สามารถเกิน 1,000 MPa ทุกอย่างในระหว่างนั้นขึ้นอยู่กับปริมาณท่อที่ลดลง อุณหภูมิที่ทำการอบอ่อน และวิธีการทดสอบใดที่ราคาใบรับรองของโรงสี ทำให้ตัวเลขนั้นผิด และการคำนวณความหนาของผนัง การให้คะแนนของหน้าแปลน และระยะห่างของส่วนรองรับ ล้วนแล้วแต่คลาดเคลื่อนไปด้วย

เราผลิตท่อสแตนเลสมานานกว่า 16 ปีที่ Xinhang Special Material Co., Ltd. สาขาหางโจว และเกรด 18-8 ยังคงเป็นกระดูกสันหลังของคำสั่งซื้อส่วนใหญ่ที่ส่งผ่านโต๊ะของเรา ต่อไปนี้คือภาพรวมการใช้งานจริงที่เราแชร์กับลูกค้า: ตัวเลข เหตุผลเบื้องหลัง และคำถามที่ควรถามก่อนสั่งซื้อ

เหล็กกล้าไร้สนิม 18-8 คืออะไรจริงๆ

18-8 เป็นคำอธิบายครอบครัวแทนที่จะเป็นข้อกำหนดเฉพาะเดียว หมายถึงสเตนเลสออสเทนนิติกที่ประกอบด้วยโครเมียมประมาณ 18% และนิกเกิล 8% ซึ่งเป็นส่วนผสมที่เริ่มนำไปใช้ได้ในเชิงพาณิชย์ในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 และมีบทบาทสำคัญในท่อที่ทนต่อการกัดกร่อนนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ภายในกลุ่มผลิตภัณฑ์ดังกล่าว คุณจะพบกับประเภท 302, ประเภท 303, ประเภท 304, ประเภท 304L, ประเภท 305 และประเภท 384 ซึ่งแต่ละประเภทได้รับการปรับแต่งตามความสามารถในการขึ้นรูป การขึ้นรูป ปริมาณคาร์บอน หรือประสิทธิภาพในการขึ้นรูปลึก

Type 304 เป็นม้าทำงาน การกำหนดระบบการนับเลขแบบรวมคือ S30400 และหมายเลขพี่น้องที่มีคาร์บอนต่ำ 304L คือ S30403 โครเมียมให้ฟิล์มพาสซีฟออกไซด์ที่ทนทานต่อการกัดกร่อน ในขณะที่นิกเกิลทำให้โครงสร้างออสเทนไนต์ลูกบาศก์ที่อยู่ตรงกลางหน้ามีความเสถียร ซึ่งทำให้โลหะผสมมีความเหนียว สามารถขึ้นรูปได้สะอาด และมีลักษณะไม่เป็นแม่เหล็กในสภาวะอบอ่อน โครงสร้างออสเทนไนต์เดียวกันนั้นอธิบายว่าทำไม 18-8 จึงไม่ประพฤติเหมือนเหล็กกล้าคาร์บอนในการทดสอบแรงดึง และเหตุใดจึงต้องกำหนดกำลังรับผลผลิตของมันอย่างระมัดระวัง แทนที่จะอ่านจากเส้นโค้ง

ค่าความแข็งแกร่งของผลผลิตทั่วไป 18-8

ตารางด้านล่างสรุปค่าอุณหภูมิห้องที่คุณจะเห็นในใบรับรองโรงงานและในรหัสการออกแบบสำหรับตระกูล 304 ตัวเลขขั้นต่ำเป็นไปตามข้อกำหนดทั่วไปของผลิตภัณฑ์ ASTM สำหรับท่อและท่อ ค่างานเย็นเป็นช่วงปกติมากกว่าค่าขั้นต่ำที่รับประกัน เนื่องจากค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนการลดที่แน่นอนและวิธีการดำเนินการอบอ่อนขั้นสุดท้าย

ข้อสังเกตสองประการมีความสำคัญที่นี่ ประการแรก ค่าขั้นต่ำของการอบอ่อนสำหรับ 304L นั้นต่ำกว่าสำหรับ 304 เนื่องจากคาร์บอนถูกจำกัดไว้ที่ 0.030% เพื่อปกป้องบริเวณรอยเชื่อมจากการแพ้ และคาร์บอนที่น้อยลงหมายถึงการเสริมความแข็งแกร่งให้กับสารละลายที่เป็นของแข็งน้อยลงเล็กน้อย ประการที่สอง การทำงานเย็นจะเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าการเพิ่มความต้านทานแรงดึง ซึ่งจะช่วยลดช่องว่างระหว่างตัวเลขทั้งสองให้แคบลง และลดความเหนียวสำรองสำหรับการดัดงอ การบาน และการขยายตัว

ทำไม 18-8 ถึงไม่มีจุดให้ผลผลิตที่คมชัด

เหล็กกล้าคาร์บอนให้ผลผลิตทันที ชิ้นงานทดสอบแรงดึงจะปีนขึ้นไปบนเส้นยืดหยุ่นตรงแล้วตกลงบนที่ราบสูงเมื่อการเคลื่อนที่หลุดออกจากอะตอมคั่นระหว่างหน้า ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงสามารถระบุจุดครากจุดเดียวได้ สเตนเลสออสเตนนิติก เช่น 18-8 ไม่มีผลในการล็อคระหว่างหน้าดังกล่าว เส้นโค้งเพียงแค่โค้งงอ และจุดที่พฤติกรรมยืดหยุ่นสิ้นสุดลงจะกลายเป็นเรื่องของคำจำกัดความ

อนุสัญญาที่นำมาใช้โดย ASTM A370 และตามมาตรฐานสากลส่วนใหญ่คือค่าความเครียดที่พิสูจน์ได้ชดเชย 0.2% เส้นขนานกับความชันยืดหยุ่นจะถูกลากจากความเครียด 0.002 และความเค้นที่มันตัดกับเส้นโค้งจะถูกบันทึกเป็นความแข็งแรงของผลผลิต ข้อมูลจำเพาะบางอย่างใช้ออฟเซ็ต 0.1% สำหรับส่วนประกอบที่เข้มงวดกว่า และเอกสารรุ่นเก่าบางฉบับเสนอราคาออฟเซ็ต 1.0% ผลลัพธ์ในทางปฏิบัตินั้นง่ายมาก: หากแผ่นข้อมูลเสนอราคาตัวเลขผลผลิตโดยไม่ระบุค่าออฟเซ็ต ตัวเลขดังกล่าวก็ไม่สามารถนำไปเปรียบเทียบกับสิ่งอื่นใดได้ นอกจากนี้ยังอธิบายถึงการสปริงกลับที่เด่นชัดซึ่งทำให้ท่อ 18-8 งอได้ยากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีความหนาของผนังเท่ากัน

การทำงานที่เย็นเป็นปัจจัยหลักในการสร้างความแข็งแกร่งของผลผลิต

เนื่องจากไม่สามารถเสริมกำลัง 18-8 ได้ด้วยกรรมวิธีทางความร้อน การเปลี่ยนรูปทางกลจึงได้ผล ในระหว่างการวาดแบบเย็น การรีดหรือการรีดเย็น การเคลื่อนตัวจะทวีคูณและพันกัน และวัสดุจะต้านทานการเสียรูปเพิ่มเติมได้รุนแรงยิ่งขึ้นทุกครั้งที่ผ่าน การลดผนังลง 15% อาจเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตเป็น 350 MPa การลดลง 50% สามารถดันเกิน 800 MPa การลดลงที่หนักกว่าจะทำให้เกิดอารมณ์แข็งที่ใช้กับเครื่องมือวัดแรงดันสูง สายไฮดรอลิก และการใช้งานเชิงโครงสร้างบางอย่าง

ความแข็งแรงสูง Sch 160 จัดหาท่อความดันเหล็กหนาไร้รอยต่อ ภาชนะรับแรงดัน (Pressure Vessel) หมายถึง อุปกรณ์ปิดที่สามารถทนต่อแรงดันและเติมหรือกักเก็บก๊าซ ของเหลว ไอน้ำ ก๊าซผสม และก๊าซที่ติดไฟได้ ระเบิดได้ และเ... ดูผลิตภัณฑ์ →

มีข้อแลกเปลี่ยนที่ต้องชั่งน้ำหนักก่อนที่จะระบุท่อที่ทำงานด้วยความเย็นจัด ความเหนียวและการยืดตัวจะลดลงเมื่อความแข็งแรงของผลผลิตเพิ่มขึ้น ความเค้นตกค้างจะเพิ่มขึ้นเว้นแต่ว่าท่อจะคลายความเครียดออกไป และความไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์อาจเพิ่มขึ้นได้ เนื่องจากพื้นผิวการทำงานที่เย็นจะกักเก็บพลังงานความเครียดได้มากขึ้น การทำงานเย็นยังทำให้ 18-8 มีแม่เหล็กเล็กน้อย ซึ่งสำคัญสำหรับอุปกรณ์ที่ไม่ใช่แม่เหล็กและระบบไฟฟ้า ในกรณีที่ไม่ต้องการความแข็งแรงเป็นพิเศษ ผลิตภัณฑ์อบอ่อนมักจะเป็นทางเลือกทางวิศวกรรมที่ดีกว่า

ความแข็งแรงของผลผลิตที่อุณหภูมิสูงและต่ำ

ออสเตนนิติก 18-8 คงความแข็งแกร่งไว้ได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งเป็นเหตุผลส่วนใหญ่ว่าทำไมจึงมีความสำคัญต่อหม้อไอน้ำ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และการบริการในกระบวนการ ที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส อบอ่อน 304 ยังคงให้ความสามารถในการรับน้ำหนักที่เป็นประโยชน์ แม้ว่ารหัสการออกแบบจะต้องลดค่าลงต่ำกว่าอุณหภูมิห้องมากก็ตาม ที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 540 องศาเซลเซียส การคืบคลานและความเค้นแตก แทนที่จะให้ความแข็งแรงของผลผลิตจะควบคุมความเครียดที่อนุญาต และผู้ออกแบบจะต้องทำงานจากค่าที่ขึ้นอยู่กับเวลาในโค้ด เช่น ASME Boiler และ Pressure Vessel Code Section II Part D

ท่อหม้อไอน้ำไร้รอยต่อสแตนเลส Sch 40 แรงดันสูงสำหรับอุตสาหกรรม ท่อหม้อน้ำสแตนเลสหมายถึงท่อที่ทำจากสแตนเลสที่ใช้ในการขนส่งของเหลวเช่นน้ำร้อนในระบบท่อหม้อไอน้ำ สแตนเลสข... ดูผลิตภัณฑ์ →

ที่ปลายเย็นของสเกล 18-8 มีพฤติกรรมสง่างาม ความแข็งแรงของผลผลิตจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิลดลง ความต้านทานแรงดึงเพิ่มขึ้น และโครงสร้างออสเทนนิติกต่างจากเหล็กกล้าเฟอร์ริติกตรงที่ยังคงความเหนียวไว้ที่อุณหภูมิอุณหภูมิเย็นจัด การผสมผสานระหว่างความแข็งแรงที่เพิ่มขึ้นและความเหนียวที่คงไว้เป็นสาเหตุว่าทำไมท่อ 18-8 จึงพบเห็นได้ทั่วไปในก๊าซเหลวและกระบวนการที่อุณหภูมิต่ำ

ความแข็งแกร่งของผลผลิตเหมาะสมกับการออกแบบแรงดันอย่างไร

สำหรับท่อผนังบางภายใต้แรงดันภายใน ความเค้นที่อนุญาตได้มาจากความแข็งแรงของครากโดยตรง โดยมีปัจจัยด้านความปลอดภัยที่ใช้ตามรหัสควบคุม ความสัมพันธ์แบบบาร์โลว์แบบง่าย ความดันเท่ากับ 2 เท่าของความเค้นที่อนุญาตคูณความหนาของผนังหารด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก แสดงให้เห็นการงัดที่เกี่ยวข้อง: การเพิ่มความแข็งแรงครากของวัสดุเป็นสองเท่าสามารถลดความหนาของผนังที่จำเป็นสำหรับแรงดันเท่าเดิมได้ครึ่งหนึ่ง โดยที่ค่าเผื่อการกัดกร่อน ความแข็ง และข้อกำหนดในการเชื่อมต่อยังคงใช้งานได้

นั่นคือสาเหตุที่ความแตกต่างระหว่างไปป์กำหนดการ 10 และกำหนดการ 160 ไม่ได้เป็นเพียงเรื่องมิติเท่านั้น หมายเลขกำหนดการอธิบายถึงความหนาของผนัง แต่แรงกดที่เส้นสามารถรับได้อย่างปลอดภัยนั้นขึ้นอยู่กับเกรด อุณหภูมิ และความเค้นที่อนุญาตที่รหัสกำหนด การทำงานผ่านการคำนวณอย่างระมัดระวัง รวมถึงปัจจัยการลดพิกัดที่ใช้ที่อุณหภูมิการออกแบบของคุณนั้นคุ้มค่ากับความพยายามเสมอก่อนที่สายการผลิตจะถูกสร้างขึ้น

มาตรฐานและเอกสารที่ต้องขอ

ท่อไร้รอยต่อ 18-8 สำหรับการบริการทางอุตสาหกรรมโดยปกติจะมีจำหน่ายตามมาตรฐาน ASTM A312, A213, A269 หรือ A511, ท่อเชื่อมกับ ASTM A249 หรือ A269 และข้อกำหนดที่เทียบเท่าของยุโรปหรือญี่ปุ่น เช่น EN 10216-5 และ JIS G3459 ปรากฏเป็นประจำในโครงการระหว่างประเทศ ข้อมูลจำเพาะแต่ละรายการจะกำหนดค่าแรงดึงและผลผลิตขั้นต่ำ ช่วงเคมีที่อนุญาต และวิธีการทดสอบที่ใช้ในการตรวจสอบ

เมื่อคุณขอใบเสนอราคา โปรดขอใบรับรองการทดสอบโรงงานที่มีการตรวจสอบหมายเลขความร้อน ข้อกำหนดเฉพาะของวัสดุที่ผลิต และสภาพการจัดหา งานอบอ่อน งานอบอ่อนหรืองานเย็น ยืนยันว่ากำลังรับผลผลิตที่เสนอเป็นค่าขั้นต่ำตามข้อกำหนดหรือค่าทั่วไป และยืนยันค่าออฟเซ็ตที่ใช้ รายละเอียดทั้งสามข้อนี้ช่วยป้องกันข้อโต้แย้งส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นเมื่อท่อที่ส่งมอบไม่ตรงกับสมมติฐานเบื้องหลังการคำนวณการออกแบบ

การเลือกท่อ 18-8 ที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณ

• ใช้อบอ่อน 304 หรือ 304L สำหรับบริการต้านทานการกัดกร่อนทั่วไป โดยที่ความสามารถในการขึ้นรูปและการเชื่อมมีความสำคัญที่สุด
• ระบุท่องานเย็นเฉพาะเมื่อความแข็งแรงของผลผลิตที่สูงกว่าช่วยลดความหนา น้ำหนัก หรือต้นทุนของผนังได้อย่างแท้จริง
• ตรวจสอบว่าโค้ดต้องการค่าที่ระบุขั้นต่ำมากกว่าคุณสมบัติทั่วไปก่อนที่จะยอมรับใบเสนอราคา
• ยืนยันคำจำกัดความออฟเซ็ตและทดสอบมาตรฐานเบื้องหลังตัวเลขผลตอบแทนใดๆ ที่คุณต้องการใช้ในการคำนวณ
• ปรับสภาพพื้นผิวและการบำบัดความร้อนให้สอดคล้องกับสภาพแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีคลอไรด์หรืออุณหภูมิสูงขึ้น

กลุ่มผลิตภัณฑ์ของเราครอบคลุมท่อไร้ตะเข็บ รอยเชื่อม และไร้ตะเข็บสดใสทั่วทั้งหม้อไอน้ำ ภาชนะรับความดัน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ปิโตรเคมี เรือเดินทะเล เครื่องมือ และสุขาภิบาล ดังนั้นคำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับความแข็งแรงของผลผลิตมักจะมาพร้อมกับคำแนะนำท่อเฉพาะที่แนบมาด้วย หากคุณกำลังชั่งน้ำหนักผลิตภัณฑ์อบอ่อนกับผลิตภัณฑ์ที่ทำงานด้วยความเย็นสำหรับความดันและอุณหภูมิเฉพาะ โปรดส่งเงื่อนไขการออกแบบมาให้เรา แล้วเราจะแจ้งให้คุณทราบอย่างชัดเจนว่าเราจะใช้เส้นทางใด

304 อุปกรณ์เคมีที่มีความเสถียรสูงท่อเหล็กไร้ตะเข็บสแตนเลส เครื่องจักรและอุปกรณ์เคมีจำเป็นต้องทนต่อการกัดเซาะของสารเคมีบางชนิด รวมถึงสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องผลิตขึ้นด้วย... ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามที่พบบ่อย

สแตนเลส 18-8 เหมือนกับ 304 หรือไม่?

ในทางปฏิบัติแล้ว ใช่สำหรับท่อเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ Type 304 อยู่ในตระกูล 18-8 อย่างสมบูรณ์ และในการซื้อในแต่ละวัน ทั้งสองชื่อจะใช้แทนกันได้ พูดอย่างเคร่งครัด 18-8 ยังครอบคลุมถึง 302, 303, 304L, 305 และ 384 ด้วย ดังนั้นเมื่อข้อกำหนดกำหนดให้เป็น 18-8 คุณควรยืนยันว่าผู้ซื้อต้องการเกรดและระดับคาร์บอนใด

ความแข็งแรงของผลผลิตของสแตนเลส 18-8 ในหน่วย psi คือเท่าไร?

โดยทั่วไปแล้วท่ออบอ่อนประเภท 304 จะถูกระบุอย่างน้อย 30,000 psi ซึ่งก็คือ 205 MPa อบอ่อน 304L ระบุไว้ที่ 25,000 psi หรือ 170 MPa วัสดุงานเย็นมีตั้งแต่ประมาณ 45,000 psi ในอุณหภูมิเบาไปจนถึงมากกว่า 140,000 psi ในสภาพแข็งเต็มที่

18-8 จะแข็งแกร่งขึ้นเมื่อมันโค้งงอหรือขึ้นรูปหรือไม่?

ใช่. การเสียรูปเย็นใดๆ จะเพิ่มความหนาแน่นของการเคลื่อนที่และเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตในพื้นที่ ซึ่งจะมีประโยชน์เมื่อส่วนโค้งต้องการความแข็งเป็นพิเศษ แต่ยังหมายถึงบริเวณส่วนโค้งงอนั้นมีความเหนียวน้อยกว่าและไวต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้น ดังนั้น มักจะระบุการอบอ่อนเพื่อคลายความเค้นหลังจากการขึ้นรูปที่รุนแรง

อุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 18-8 ความแรงของผลผลิตหรือไม่?

มันทำ ความแข็งแรงของผลผลิตจะลดลงเรื่อยๆ เมื่ออุณหภูมิการบริการเพิ่มขึ้น และรหัสการออกแบบจำเป็นต้องใช้ค่าที่ลดลงจึงจะถูกนำมาใช้ ที่อุณหภูมิไครโอเจนิกส์ ความแข็งแรงของผลผลิตจะเพิ่มขึ้นในขณะที่ยังคงความเหนียวไว้เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งเป็นข้อดีหลักประการหนึ่งของเกรดออสเทนนิติกเหนือเหล็กกล้าคาร์บอน