Jaka jest oczekiwana żywotność rur ze stali nierdzewnej?

Obecnie rury ze stali nierdzewnej stopniowo stają się nowym faworytem w dziedzinie rurociągów przemysłowych ze względu na ich wysoką twardość, odporność na korozję, niskie koszty konserwacji, długą żywotność, odporność na wysokie temperatury i inne cechy. Coraz więcej firm zaczyna rozważać użycie rur ze stali nierdzewnej. Porozmawiajmy teraz o tym, dlaczego stal nierdzewna stała się gwiazdą przemysłu.

1. Silne właściwości mechaniczne rur ze stali nierdzewnej

Dodanie do rur ze stali nierdzewnej takich pierwiastków jak chrom (Cr), azot (N) i węgiel (C) zwiększa wytrzymałość stali nierdzewnej. Granica plastyczności stali nierdzewnej 316L z dodanymi cząstkami TiC może osiągnąć zdumiewające 832Mpa
Wytrzymałość na rozciąganie martenzytycznej stali nierdzewnej (1.4021) może przekroczyć 632Mpa po hartowaniu i odpuszczaniu, ale wysoka zawartość węgla zwiększy wydajność. Jednak stal nierdzewna ma również niesamowitą odporność na korozję. Jak to zrobili?

2. Odporność na korozję rur ze stali nierdzewnej

Kluczowym czynnikiem silnej odporności na korozję stali nierdzewnej jest chrom. Gdy zawartość chromu wynosi ≥10,5%, na powierzchni stali nierdzewnej powstaje gęsty film pasywacyjny Cr₂O₃ (o grubości około nanometrów), izolujący medium korozyjne od metalu podstawowego i zapobiegający reakcji utleniania. Gdy film pasywacyjny jest uszkodzony, pierwiastek chromu szybko reaguje z tlenem w otoczeniu, tworząc nowy film, a także może osiągnąć dynamiczną naprawę. Molibden (Mo) ‌‌ nikiel (Ni) i azot (N) odgrywają pomocniczą rolę w poprawie odporności na korozję wżerową chlorków, zwiększają stabilność środowiska kwaśnego i poprawiają integralność filmu pasywacyjnego w środowisku redukującym

3. Odporność na wysoką temperaturę rur ze stali nierdzewnej

Odporność na wysoką temperaturę stali nierdzewnej nadal zależy od metalicznego pierwiastka chromu (Cr). Gdy zawartość chromu wynosi ≥24% (np. stal nierdzewna 310S/2520), na powierzchni rury stalowej może powstać gęsty i samonaprawiający się film tlenkowy ‌Cr₂O₃, izolujący przed erozją tlenową i podnoszący temperaturę antyoksydacyjną do 1150–1200℃, podczas gdy nikiel (19–22%) jest stabilny. ‌Austenityczna struktura sześcienna z centrowaniem ścian‌, unika transformacji fazowej w wysokiej temperaturze, zachowuje wytrzymałość materiału i odporność na pełzanie. W temperaturze 600℃ nikiel może kontrolować utratę wytrzymałości granic ziaren do 15%, w porównaniu z 90% stratą różnych stali węglowych, co jest niesamowite. Wreszcie, istnieje efekt synergiczny krzemu (Si) i azotu (N). Krzem (≤3%) sprzyja połączeniu filmu tlenkowego i matrycy, aby zapobiec łuszczeniu się w wysokiej temperaturze, a pierwiastek azotu (N) wzmacnia roztwór stały, poprawia wytrzymałość w wysokiej temperaturze i odporność na korozję międzykrystaliczną.

4. Jaka jest oczekiwana żywotność rur ze stali nierdzewnej?

Z wcześniejszych szacunków wydajności wynika, że żywotność rur ze stali nierdzewnej wynosi co najmniej 50 lat, a nawet sto lat, więc obecnie rury ze stali nierdzewnej stopniowo stają się bardziej ekonomicznymi i opłacalnymi materiałami dla większej liczby firm ze względu na ich właściwości. Ponadto rury ze stali nierdzewnej można również poddać recyklingowi, co jest przyjaznym dla środowiska wyborem dla firm, które chcą zmniejszyć swój ślad węglowy.