Le prestazioni delle piastre in acciaio inossidabile saranno influenzate dalla temperatura?

Le prestazioni dipiastre in acciaio inossidabileè infatti influenzato dalla temperatura, soprattutto alle alte temperature. I cambiamenti di temperatura influenzano le proprietà meccaniche, la resistenza alla corrosione e la microstruttura dell'acciaio inossidabile. Ecco alcuni aspetti chiave dell'impatto della temperatura sulle prestazioni dipiastre in acciaio inossidabile:

1. Cambiamenti di resistenza e durezza:

Perdita di resistenza alle alte temperature: la resistenza alla trazione, il carico di snervamento e la durezza dell'acciaio inossidabile diminuiscono all'aumentare della temperatura. Generalmente la resistenza dell'acciaio inossidabile comincia a diminuire gradualmente quando si superano i 300-400°C. La resistenza diminuisce significativamente quando la temperatura supera gli 800°C, soprattutto quando il materiale è esposto a temperature elevate per lungo tempo, e il materiale potrebbe perdere parte della sua capacità di carico.

Maggiore fragilità alle basse temperature: a temperature molto basse, alcuni tipi di acciaio inossidabile possono diventare più fragili, con conseguente diminuzione della resistenza alla frattura del materiale.

2. Cambiamenti nella resistenza alla corrosione:

Maggiore corrosione alle alte temperature: la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile diminuisce in ambienti ad alta temperatura. Quando la temperatura aumenta, la pellicola protettiva di passivazione formata sulla superficie dell'acciaio può essere danneggiata, provocando l'esposizione dell'acciaio inossidabile a mezzi corrosivi, riducendo così la sua resistenza alla corrosione. Soprattutto al di sopra dei 400°C, il tasso di ossidazione superficiale accelera.

Ossidazione ad alta temperatura: alle alte temperature può formarsi uno strato di ossido sulla superficie dell'acciaio inossidabile. Sebbene possa fornire una certa protezione, temperature eccessivamente elevate intensificheranno la reazione di ossidazione e renderanno instabile lo strato di ossido, il che influenzerà la resistenza alla corrosione dell'acciaio.

3. Fatica da creep e termica:

Creep: quando l'acciaio inossidabile viene esposto a temperature elevate per lungo tempo, può verificarsi il creep, ovvero una deformazione lenta e continua sotto carico persistente. Questa deformazione è particolarmente significativa alle alte temperature, soprattutto in ambienti ad alta temperatura superiore a 1000°C.

Fatica termica: frequenti cambiamenti di temperatura possono causare fatica termica nell'acciaio inossidabile. Questo cambiamento di temperatura può causare crepe nella microstruttura all'interno del materiale, che a sua volta influisce sulle sue prestazioni.

4. Trasformazione di fase e cambiamenti microstrutturali:

Diminuzione della stabilità della fase austenitica: ad alte temperature, soprattutto sopra gli 800°C, la microstruttura dell'acciaio inossidabile austenitico può cambiare. I grani dell'acciaio inossidabile austenitico possono ingrossarsi, con conseguente diminuzione della sua tenacità e, anche a temperature estremamente elevate, la fase austenite può trasformarsi.

Irruvidimento del grano: A temperature elevate, soprattutto superiori a 800°C, i grani dell'acciaio possono gradualmente ingrossarsi. Questo ingrossamento del grano può causare il deterioramento delle proprietà meccaniche dell'acciaio inossidabile, soprattutto in condizioni di carico ad alta temperatura.

5. Conduttività termica ed espansione termica:

Cambiamenti di conduttività termica: la conduttività termica dell'acciaio inossidabile cambia con l'aumentare della temperatura. Ad alte temperature, la conduttività termica può aumentare, ma man mano che la temperatura aumenta ulteriormente possono verificarsi cambiamenti più complessi.

Dilatazione termica: l'acciaio inossidabile si dilata all'aumentare della temperatura. Diversi tipi di acciaio inossidabile hanno diversi coefficienti di dilatazione termica. L'espansione termica ad alte temperature può causare deformazioni strutturali e concentrazioni di stress.

In breve, le proprietà dipiastre in acciaio inossidabilecambierà in ambienti ad alta temperatura, in particolare cambiamenti di resistenza, durezza, resistenza alla corrosione e microstruttura. Il grado specifico di impatto dipende dal tipo di acciaio inossidabile e dall'intervallo di temperatura. In generale, quando la temperatura supera i 300-400°C la resistenza inizia a diminuire, quando supera i 600°C diminuisce la resistenza alla corrosione e quando supera gli 800°C si verifica un notevole degrado delle prestazioni. Pertanto, nelle applicazioni ad alta temperatura, è necessario selezionare materiali in acciaio inossidabile con una migliore resistenza alle alte temperature, come 310S, 253MA e altri acciai inossidabili legati appositamente utilizzati in ambienti ad alta temperatura.