(1) 304 arasındaki temel farklar nelerdir?304L, 316 ve316Lmalzemeler?
304, 304L, 316 ve 316L, flanş bağlantılarında (flanşlar, sızdırmazlık elemanları ve bağlantı elemanları dahil) yaygın olarak kullanılan paslanmaz çelik malzemelerdir.
304, 304L, 316 ve 316L, östenitik paslanmaz çeliğin 300 serisine ait olan Amerikan malzeme standartlarının (ANSI veya ASTM) paslanmaz çelik kalite kodlarıdır. Yerel malzeme standartlarına (GB/T) karşılık gelen kaliteler 06Cr19Ni10 (304), 022Cr19Ni10 (304L), 06Cr17Ni12Mo2 (316), 022Cr17Ni12Mo2 (316L)'dir. Bu tür paslanmaz çelik genellikle topluca 18-8 paslanmaz çelik olarak anılır.
| Galvanize çelik |
304, 304L, 316 ve 316L, farklı alaşım elementleri ve miktarları nedeniyle farklı fiziksel, kimyasal ve mekanik özelliklere sahiptir. Sıradan paslanmaz çelikle karşılaştırıldığında iyi korozyon direncine, ısı direncine ve işleme performansına sahiptirler. 304L'nin korozyon direnci 304'ünkine benzer, ancak 304L'nin karbon içeriği 304'ünkinden daha düşük olduğundan tanecikler arası korozyona dayanma yeteneği daha güçlüdür. 316 ve 316L molibden içeren paslanmaz çeliklerdir. Molibden ilavesi nedeniyle korozyon direnci ve ısı direnci 304 ve 304L'den daha iyidir. Aynı şekilde 316L'nin karbon içeriği 316'ya göre daha düşük olduğundan kristal korozyonuna karşı direnci daha iyidir. 304, 304L, 316 ve 316L östenitik paslanmaz çelikler düşük mekanik dayanıma sahiptir. 304'ün oda sıcaklığında akma dayanımı 205MPa ve 304L'nin akma dayanımı 170MPa'dır; 316'nın oda sıcaklığında akma dayanımı 210MPa ve 316L'nin akma dayanımı 200MPa'dır. Bu nedenle onlardan yapılan cıvatalar düşük mukavemetli cıvata sınıfına aittir.
Tablo 1 Karbon içeriği, Oda sıcaklığında % Akma dayanımı, MPa Önerilen maksimum çalışma sıcaklığı, derece
304 0'dan küçük veya ona eşit.08 205 816
304L 0'dan küçük veya ona eşit.03 170 538
316 0'dan küçük veya ona eşit.08 210 816
316L 0'den küçük veya ona eşittir.03 200 538
(2) Flanş bağlantılarında neden 304 ve 316 gibi malzemelerden yapılmış cıvatalar kullanılmamalıdır?
Önceki derslerde de belirtildiği gibi, flanş bağlantılarının ilk nedeni, iki flanşın sızdırmazlık yüzeylerinin iç basınçtan dolayı ayrılması ve buna karşılık conta geriliminin azalmasına neden olmasıdır; ikinci sebep ise yüksek sıcaklıklarda contanın gevşemesi veya cıvatanın kendisinin sürünmesi nedeniyle cıvata kuvvetinin gevşemesidir. Bu aynı zamanda contanın gerilimini de azaltarak flanş bağlantısının sızıntı yapmasına ve bozulmasına neden olur.
Gerçek çalışmada cıvata kuvvetinin gevşemesi kaçınılmazdır ve başlangıçta sıkılan cıvata kuvveti zamanla daima azalacaktır. Özellikle yüksek sıcaklık ve zorlu çevrim koşulları altındaki flanş bağlantıları için, 10,000 saatlik çalışmadan sonra cıvata yük kaybı çoğunlukla %50'yi aşacak ve zaman geçtikçe ve sıcaklık arttıkça azalacaktır.
Flanş ve cıvatalar farklı malzemelerden yapıldığında, özellikle flanş karbon çeliğinden ve cıvatalar paslanmaz çelikten yapıldığında cıvata ve flanş malzemelerinin ısıl genleşme katsayıları farklıdır. Örneğin, paslanmaz çeliğin 50 derecede (16,51×10-5/derece) ısıl genleşme katsayısı, karbon çeliğin ısıl genleşme katsayısından (11,12×10-5/derece) daha büyüktür. Cihaz ısındıktan sonra flanşın genleşmesi cıvatanın genleşmesinden az olduğunda deformasyon koordine edildikten sonra cıvata uzaması azalarak cıvata kuvvetinin azalmasına neden olur. Gevşeklik flanş bağlantısının sızıntı yapmasına neden olabilir. Bu nedenle, yüksek sıcaklık ekipmanı flanşları ve boru flanşlarını bağlarken, özellikle flanş ve cıvata malzemelerinin termal genleşme katsayıları farklı olduğunda, iki malzemenin termal genleşme katsayıları mümkün olduğunca yakın olmalıdır.
(1)'den 304 ve 316 gibi östenitik paslanmaz çeliklerin mekanik mukavemetlerinin düşük olduğu görülmektedir. 304'ün oda sıcaklığında akma dayanımı yalnızca 205MPa, 316'nın ise yalnızca 210MPa'dır. Bu nedenle cıvataların gevşeme ve yorulmaya karşı dayanıklılık yeteneğini geliştirmek amacıyla montaj cıvata kuvvetini artırıcı önlemler alınır. Örneğin sonraki forumlarda maksimum montaj cıvatası kuvveti kullanıldığında, montaj cıvatası geriliminin cıvata malzemesi akma dayanımının %70'ine ulaşmasının gerekli olduğundan bahsedilecektir. Bu nedenle cıvata malzemelerinin mukavemet düzeyinin arttırılması ve yüksek mukavemetli veya orta mukavemetli alaşımlı çelik cıvata malzemelerinin kullanılması gerekmektedir. Dökme demir, metalik olmayan flanşlar veya kauçuk contalara ek olarak, daha yüksek basınç seviyelerine sahip flanşlar veya büyük conta gerilimine sahip yarı metalik ve metal contalar için 304 ve 316 gibi düşük mukavemetli malzeme cıvatalarının kullanılması gerektiği açıktır. Cıvata kuvveti Sızdırmazlık gereksinimlerini karşılamak için yeterli değil.
Burada özellikle dikkat edilmesi gereken husus, Amerikan paslanmaz çelik cıvata malzemesi standartlarında 304 ve 316'nın sırasıyla 304'ün B8 Cl.1 ve B8 Cl.2 ve 316'nın B8M Cl.1 ve B8M Cl.2 olmak üzere iki kategorisinin olmasıdır. .1, karbür katı çözelti işlemine tabi tutulurken, Cl.2, katı çözelti işlemine ek olarak gerinim güçlendirme işlemine tabi tutuldu. B8 Cl.2 ve B8 Cl.1 arasında kimyasal korozyon direnci açısından temel bir fark olmamasına rağmen, B8 Cl.2'nin mekanik mukavemeti, 3 çapındaki B8 Cl.2 gibi B8 Cl.1'e kıyasla büyük ölçüde iyileştirilmiştir. /4". Cıvata malzemesinin akma mukavemeti 550MPa iken tüm çaplardaki B8 Cl.1 cıvata malzemelerinin akma mukavemeti sadece 205MPa'dır, bu da aradaki farkın iki katından fazladır. 06Cr19Ni10 (304) ve 06Cr17Ni12Mo2 (316) yurtiçinde cıvata malzemesi standartları B8'den farklıdır Cl.1, B8M Cl.1'e eşdeğerdir. [Not: GB/T 150.3 "Basınçlı Kap Bölüm 3 Tasarımı"ndaki cıvata malzemesi S30408, B8 Cl.2'ye eşdeğerdir; S31608, B8M'ye eşdeğerdir Cl.1.
Yukarıdaki nedenler göz önüne alındığında, GB/T 150.3 ve GB/T 38343 "Flanş Bağlantılarının Montajına İlişkin Teknik Yönetmelikler", genel 304 (B8 Cl. 1) ve 316'nın (B8M Cl) kullanılmasının tavsiye edilmediğini belirtmektedir. basınçlı ekipman flanşları ve boru flanş bağlantıları. .1) Cıvata malzemeleri, özellikle yüksek sıcaklık ve zorlu çevrim koşulları altında, montaj cıvata kuvvetinin düşük olmasını önlemek için B8 Cl.2 (S30408) ve B8M Cl.2 ile değiştirilmelidir.
304 ve 316 gibi düşük dayanımlı cıvata malzemeleri kullanıldığında, montaj aşamasında bile cıvatanın, tork kontrolü eksikliğinden dolayı malzemenin akma dayanımını aşabileceğini ve hatta kırılabileceğini belirtmekte fayda var. Doğal olarak basınç testi sırasında veya işletme başlangıcında sızıntı meydana gelirse, cıvatalar sıkılmaya devam edilse bile cıvata kuvveti artmayacak ve sızıntının önüne geçilmeyecektir. Ayrıca bu civatalar söküldükten sonra tekrar kullanılamaz çünkü civatalar kalıcı olarak deforme olmuş ve civataların kesit boyutları küçülmüştür ve yeniden takıldığında burulmaya ve kırılmaya eğilimlidirler.
