Edelstahl für Hochtemperaturanwendungen auswählen

Heutzutage verwenden die meisten Fertigungsanwendungen heiße Öfen, um die Handhabung von Metallkomponenten abzuschließen. Ob Glühen, heißgeflecktes Pulverbeschichten oder Begasen, was auch immer der Prozess sein mag, kontinuierliches Einwirken von ofenähnlichen Temperaturen ist sehr üblich. Es wird normalerweise schwierig, weil der Korb, der diese Teile durch die überhitzten Öfen hält, selbst diesen Temperaturen ausgesetzt ist.

Körbe, die zum Tragen von Komponenten verwendet werden, die hohen Temperaturen standhalten, müssen aus Materialien hergestellt werden, die hohen Temperaturen standhalten. Fast alle rostfreien Stähle sind hochtemperaturbeständig. Welche Edelstahlsorte ist also am besten für Hochtemperaturanwendungen geeignet?

Die Antwort basiert auf der Zeit, in der der Korb den hohen Temperaturen ausgesetzt wird, sowie der genauen Temperatur, die die Anwendung erreichen wird, weshalb viele Metalllegierungen sowohl einen intermittierenden als auch einen kontinuierlichen Temperatureinsatz vorschreiben.

Betriebstemperaturen von SS-Klassen

Bei der Definition eines Metalls für eine bestimmte Ofenanwendung ist es wichtig zu verstehen, ob die Legierung den Temperaturen einige Sekunden, einige Minuten oder eine Stunde oder länger ausgesetzt wird. Wird der Korb für eine kurze Zeit ausgesetzt, unterbrochen durch das Herausnehmen aus dem Ofen zum Abkühlen, wird dies als intermittierende Exposition bezeichnet, während eine längere Exposition als kontinuierliche Exposition bezeichnet wird.

Je nachdem, ob die Exposition kontinuierlich oder intermittierend ist, hat eine Metalllegierung unterschiedliche Toleranzen gegenüber hohen Temperaturen. Hier sind einige Beispiele für kontinuierliche und intermittierende Temperaturgrenzen von Edelstahl:

SS-Note Kontinuierlich Intermittierend 3041.700 Grad F/ (925 Grad C) 1.600 Grad F / (870 Grad C) 3092.000 Grad F / (1.095 Grad C) 1.800 Grad F/ (980 Grad C) 3102.100 Grad F/ (1.150 Grad C) ) 1.900 Grad F/ (1.025 Grad C) 3161.700 Grad F/ (925 Grad C) 1.600 Grad F/ (870 Grad C) 4101.300 Grad F/ (705 Grad C) 1.500 Grad F/ (815 Grad C) 4201.150 °F/ (620 °C)1.350 °F/ (735 °C) 4301.500 °F/ (815 °C)1.600 °F/ (870 °C)

Edelstahllegierungen der 300er-Serie werden besonders empfohlen, da ihre maximalen Dauergebrauchstemperaturgrenzen höher sind als ihre periodischen, intermittierenden Einsatztemperaturgrenzen. Es wird natürlich davon ausgegangen, dass es weniger belastet wird, wenn das Metall für kürzere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt wird, als dies bei längerer Exposition der Fall wäre.

Es tritt jedoch ein „thermischer Zyklus“ auf, wenn ein intermittierender Ofenexpositionsprozess verwendet wird. Der schnelle Wechsel zwischen Temperaturextremen verursacht Stress auf dem Metall.

Das Metall dehnt sich beim Erhitzen aus und kann sich beim Abkühlen zusammenziehen. Das Metall kann auf ihren Oberflächen Risse bilden – eine Art schuppiges Material aus Eisen und Eisenoxid – das die äußere Schicht ersetzt.

Wenn ständig zwischen extremen Temperaturen umgeschaltet wird, dehnt oder schrumpft das Innere des Metalls bei einer Frequenz und der Riss an der Oberfläche bei einer anderen. Der Wechsel zwischen Temperaturextremen führt dazu, dass das Metall Schicht für Schicht auseinanderbricht, bis es schließlich versagt.

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