높은 온도 조건에서 플랜지 재료의 성능은 다음과 같은 요인에 따라 크게 다릅니다.강도 유지, 산화 저항, 미끄러짐 저항, 열 안정성, 그리고화학적 호환성프로세스 매체와 함께. 아래는 전형적인 재료 범주에 기초한 상세한 평가입니다.
탄소 강철은 일반적으로 낮은 온도에서 중온도 응용에 적합합니다. 강도는 온도 상승에 따라 빠르게 감소합니다. 예를 들어,20#강의 강도는 방온에서 약 245MPa에서 400°C에서 약 180MPa로 감소합니다., 30% 이상의 손실을 나타냅니다. 450 ° C 이상, 소재는 진주성 구형화로 인해 곡물 거름에 점점 더 민감해지며, 결국 스크립 실패로 이어질 수 있습니다.
산화 저항성 측면에서는 탄소 강철의 성능이 좋지 않다. 산화는 300°C 이상에 가속화되기 시작하여 느슨한 Fe3O4 산화 산화 척도가 형성된다. 500°C에서는산화율은 300°C에서 5배나 높을 수 있습니다.환경 내에 황 화합물이나 증기가 존재하면 산화 경화는 더욱 심화되어 그러한 조건에서 재료의 신뢰성을 제한합니다.
아우스테니틱 스테인리스는 높은 온도, 부식성 환경에서 우수한 산화 저항성과 열 안정성으로 널리 사용됩니다.타입 304은 약 870°C까지의 온도에서 사용할 수 있습니다., 몰리브덴을 함유한 316L는 650°C까지 좋은 강도를 (출력 강도 ≥120 MPa) 유지합니다.높은 크롬 함량 (18~20%) 은 산화를 현저히 늦추는 밀도가 높은 Cr2O3 비활성 층의 형성을 가능하게 합니다.예를 들어, 800°C에서 304/316의 산화율은 탄소강보다 90% 이상 낮습니다.
그러나 아우스테니틱 스테인스는 제한이 없습니다. 450~850°C의 온도 범위에서 장기간 노출되면 민감화 될 수 있습니다.크롬 탄화물이 곡물 경계에서 침착하는 경우이 문제는 321 스테인리스 스틸과 같은 티타늄 안정화 등급을 사용하여 안정화 처리로 완화 될 수 있습니다.
또 다른 관심사는 미끄러짐 변형입니다. 650 ° C 이상, 미끄러짐 속도는 크게 증가하여 허용 가능한 설계 스트레스가 감소해야합니다. 예를 들어 700 ° C에서,316L의 허용된 스트레스는 주변 온도에서 그 값의 약 15%로 떨어질 수 있습니다..
듀플렉스 스테인스는 강도와 부식 저항성 사이의 균형을 제공하여 공격적인 매체를 포함하는 온도가 높을 때 비용 효율적인 솔루션입니다.2205형은 일반적으로 300°C까지의 온도에서 사용됩니다.2507은 350°C까지 사용할 수 있습니다. 300°C에서는 2205은 400 MPa를 초과하는 강도를 유지합니다. 이는 304 스테인레스 스틸의 거의 두 배입니다.
강도 이점에도 불구하고, 듀플렉스 스틸은 높은 온도에서 아우스테니트 등급보다 열 안정성이 떨어집니다.페리틱 단계가 곡물 성장과 미끄러지기 저항성을 감소시키는 경향이 있습니다.이 가속화된 기계적 무결성 손실은 높은 온도에서 장기적으로 사용하기에 적합성을 제한합니다.
Cr-Mo 합금 강철은 전력 발전소와 보일러 시스템과 같은 고온 고압 환경에 특별히 설계되었습니다.그러한 조건 에서 그 기계적 성능 은 탄소 강철 과 표준 스테인레스 강철 보다 훨씬 더 높다.
15CrMo 강철은 크롬 1~1.5%와 몰리브덴 0.5% 정도를 함유하고 있으며, 550°C까지의 서비스 온도에 적합합니다. 500°C에서는 여전히 200 MPa 이상의 강도를 유지합니다.고성능의 9%Cr%Mo 합금예를 들어, 600 ° C에서 100,000 시간 동안 P91의 미끄러짐 강도는 100 MPa 정도 유지됩니다.15CrMo의 40 MPa에 비해.
이 재료 들 은 높은 온도 내구성 과 좋은 산화 저항성 을 결합 하여 까다로운 열 및 압력 조건 에 잘 적합 합니다.
니켈 기반 합금 은 극한 온도 와 매우 부식성 환경 에서 가장 높은 수준의 성능을 나타냅니다. 인코넬 625 는 1093°C 에서도 100 MPa 이상 팽창 강도를 유지 합니다.하스텔로이 C-276는 1200°C까지의 산화 저항을 제공합니다.이 합금 은 또한 탁월 한 미끄러짐 저항 을 제공한다. 예를 들어, 800°C 에서, Hastelloy C-276 는 316L 스테인레스 스틸 보다 약 5 배 의 미끄러짐 강도를 가지고 있다.
그 특수한 부식 저항성은 높은 니켈 (≥ 50%), 크롬 (20% ~ 30%), 몰리브덴 (10% ~ 16%) 함량으로 인해 발생합니다.이 조합은 광범위한 분해 메커니즘에 저항 할 수 있습니다.예를 들어 석탄 화학 응용 분야에서는, 석탄은 가장 공격적인 화학 환경에서도 산화, 스트레스 부식 균열 및가시화기가 650°C에서 작동하고 H2S와 CO2를 함유하고 있는 경우, 니켈 기반의 합금만이 20 년 이상의 사용 기간 동안 신뢰할 수있는 성능을 제공할 수 있습니다.
고온 애플리케이션에서, 플랜지 재료 선택은 온도 한계뿐만 아니라 장기 기계적 성능과 부식 저항을 고려해야합니다.
탄소 강철경제적이지만 낮은 온도와 부식성이 없는 환경으로 제한됩니다.
아우스테니틱 스테인레스 스틸높은 온도에서의 경식 저항성을 향상시키지만 감수성 및 미끄러움에 민감합니다.
듀플렉스 스테인레스 스틸온도에서 높은 강도를 보이지만, 높은 온도에서는 빠르게 분해됩니다.
Cr-Mo 합금 강철고압, 고온에 최적화되어 있고, 강한 굴러오르는 저항을 가지고 있습니다.
니켈 기반의 합금극한의 조건에서도 비교할 수 없는 성능을 제공하지만 훨씬 높은 비용으로요.
안전성, 내구성 및 비용 효율성을 보장하기 위해 적절한 플랜지 재료를 선택하려면 작동 온도, 압력 및 매체 구성에 대한 신중한 평가가 필수적입니다.
높은 온도 조건에서 플랜지 재료의 성능은 다음과 같은 요인에 따라 크게 다릅니다.강도 유지, 산화 저항, 미끄러짐 저항, 열 안정성, 그리고화학적 호환성프로세스 매체와 함께. 아래는 전형적인 재료 범주에 기초한 상세한 평가입니다.
탄소 강철은 일반적으로 낮은 온도에서 중온도 응용에 적합합니다. 강도는 온도 상승에 따라 빠르게 감소합니다. 예를 들어,20#강의 강도는 방온에서 약 245MPa에서 400°C에서 약 180MPa로 감소합니다., 30% 이상의 손실을 나타냅니다. 450 ° C 이상, 소재는 진주성 구형화로 인해 곡물 거름에 점점 더 민감해지며, 결국 스크립 실패로 이어질 수 있습니다.
산화 저항성 측면에서는 탄소 강철의 성능이 좋지 않다. 산화는 300°C 이상에 가속화되기 시작하여 느슨한 Fe3O4 산화 산화 척도가 형성된다. 500°C에서는산화율은 300°C에서 5배나 높을 수 있습니다.환경 내에 황 화합물이나 증기가 존재하면 산화 경화는 더욱 심화되어 그러한 조건에서 재료의 신뢰성을 제한합니다.
아우스테니틱 스테인리스는 높은 온도, 부식성 환경에서 우수한 산화 저항성과 열 안정성으로 널리 사용됩니다.타입 304은 약 870°C까지의 온도에서 사용할 수 있습니다., 몰리브덴을 함유한 316L는 650°C까지 좋은 강도를 (출력 강도 ≥120 MPa) 유지합니다.높은 크롬 함량 (18~20%) 은 산화를 현저히 늦추는 밀도가 높은 Cr2O3 비활성 층의 형성을 가능하게 합니다.예를 들어, 800°C에서 304/316의 산화율은 탄소강보다 90% 이상 낮습니다.
그러나 아우스테니틱 스테인스는 제한이 없습니다. 450~850°C의 온도 범위에서 장기간 노출되면 민감화 될 수 있습니다.크롬 탄화물이 곡물 경계에서 침착하는 경우이 문제는 321 스테인리스 스틸과 같은 티타늄 안정화 등급을 사용하여 안정화 처리로 완화 될 수 있습니다.
또 다른 관심사는 미끄러짐 변형입니다. 650 ° C 이상, 미끄러짐 속도는 크게 증가하여 허용 가능한 설계 스트레스가 감소해야합니다. 예를 들어 700 ° C에서,316L의 허용된 스트레스는 주변 온도에서 그 값의 약 15%로 떨어질 수 있습니다..
듀플렉스 스테인스는 강도와 부식 저항성 사이의 균형을 제공하여 공격적인 매체를 포함하는 온도가 높을 때 비용 효율적인 솔루션입니다.2205형은 일반적으로 300°C까지의 온도에서 사용됩니다.2507은 350°C까지 사용할 수 있습니다. 300°C에서는 2205은 400 MPa를 초과하는 강도를 유지합니다. 이는 304 스테인레스 스틸의 거의 두 배입니다.
강도 이점에도 불구하고, 듀플렉스 스틸은 높은 온도에서 아우스테니트 등급보다 열 안정성이 떨어집니다.페리틱 단계가 곡물 성장과 미끄러지기 저항성을 감소시키는 경향이 있습니다.이 가속화된 기계적 무결성 손실은 높은 온도에서 장기적으로 사용하기에 적합성을 제한합니다.
Cr-Mo 합금 강철은 전력 발전소와 보일러 시스템과 같은 고온 고압 환경에 특별히 설계되었습니다.그러한 조건 에서 그 기계적 성능 은 탄소 강철 과 표준 스테인레스 강철 보다 훨씬 더 높다.
15CrMo 강철은 크롬 1~1.5%와 몰리브덴 0.5% 정도를 함유하고 있으며, 550°C까지의 서비스 온도에 적합합니다. 500°C에서는 여전히 200 MPa 이상의 강도를 유지합니다.고성능의 9%Cr%Mo 합금예를 들어, 600 ° C에서 100,000 시간 동안 P91의 미끄러짐 강도는 100 MPa 정도 유지됩니다.15CrMo의 40 MPa에 비해.
이 재료 들 은 높은 온도 내구성 과 좋은 산화 저항성 을 결합 하여 까다로운 열 및 압력 조건 에 잘 적합 합니다.
니켈 기반 합금 은 극한 온도 와 매우 부식성 환경 에서 가장 높은 수준의 성능을 나타냅니다. 인코넬 625 는 1093°C 에서도 100 MPa 이상 팽창 강도를 유지 합니다.하스텔로이 C-276는 1200°C까지의 산화 저항을 제공합니다.이 합금 은 또한 탁월 한 미끄러짐 저항 을 제공한다. 예를 들어, 800°C 에서, Hastelloy C-276 는 316L 스테인레스 스틸 보다 약 5 배 의 미끄러짐 강도를 가지고 있다.
그 특수한 부식 저항성은 높은 니켈 (≥ 50%), 크롬 (20% ~ 30%), 몰리브덴 (10% ~ 16%) 함량으로 인해 발생합니다.이 조합은 광범위한 분해 메커니즘에 저항 할 수 있습니다.예를 들어 석탄 화학 응용 분야에서는, 석탄은 가장 공격적인 화학 환경에서도 산화, 스트레스 부식 균열 및가시화기가 650°C에서 작동하고 H2S와 CO2를 함유하고 있는 경우, 니켈 기반의 합금만이 20 년 이상의 사용 기간 동안 신뢰할 수있는 성능을 제공할 수 있습니다.
고온 애플리케이션에서, 플랜지 재료 선택은 온도 한계뿐만 아니라 장기 기계적 성능과 부식 저항을 고려해야합니다.
탄소 강철경제적이지만 낮은 온도와 부식성이 없는 환경으로 제한됩니다.
아우스테니틱 스테인레스 스틸높은 온도에서의 경식 저항성을 향상시키지만 감수성 및 미끄러움에 민감합니다.
듀플렉스 스테인레스 스틸온도에서 높은 강도를 보이지만, 높은 온도에서는 빠르게 분해됩니다.
Cr-Mo 합금 강철고압, 고온에 최적화되어 있고, 강한 굴러오르는 저항을 가지고 있습니다.
니켈 기반의 합금극한의 조건에서도 비교할 수 없는 성능을 제공하지만 훨씬 높은 비용으로요.
안전성, 내구성 및 비용 효율성을 보장하기 위해 적절한 플랜지 재료를 선택하려면 작동 온도, 압력 및 매체 구성에 대한 신중한 평가가 필수적입니다.
