كيف تتغير الخواص الميكانيكية لشرائط الفولاذ المقاوم للصدأ 316 عند درجات الحرارة المحيطة المختلفة؟

316 شريط من الفولاذ المقاوم للصدأهو الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي مع مقاومة ممتازة للتآكل، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية، والهندسة البحرية، وغيرها من المجالات. تتأثر خواصه الميكانيكية بدرجة الحرارة، مع تغييرات محددة اعتمادًا على عوامل مثل درجة الحرارة المحيطة، وظروف المعالجة الحرارية، وطريقة التحميل.

في درجة حرارة الغرفة، تكون الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 316 مستقرة نسبيًا، مع قوة شد عالية، وقوة خضوع، وليونة جيدة. الخصائص المحددة هي كما يلي:

قوة الشد: حوالي 500 ميجا باسكال

قوة الخضوع: حوالي 205 ميجا باسكال

استطالة: حوالي 40%

في درجات الحرارة المنخفضة، تنخفض صلابة الفولاذ المقاوم للصدأ 316 إلى حد ما، لكن قوة الشد وقوة الخضوع بشكل عام لا تتغير بشكل كبير. عند درجات الحرارة المنخفضة، يصبح الفولاذ أكثر هشاشة، مما قد يزيد من خطر الكسر الهش. ويرجع ذلك إلى:

درجات الحرارة المنخفضة تسبب تغيرات في بنية الشبكة، مما يزيد من صعوبة خلع الإنزلاق.

قد تزيد درجة حرارة التحول الهشة (DBTT)، مما يقلل من ليونة المادة.

عندما ترتفع درجات الحرارة فوق 500 درجة مئوية، فإن الخواص الميكانيكية للفولاذ المقاوم للصدأ 316 تتغير تدريجياً، كما يظهر من خلال ما يلي:

قوة الشد: تتناقص قوة الشد بشكل عام مع زيادة درجة الحرارة. عادة، عند 600 درجة مئوية، تنخفض قوة الشد إلى حوالي 350-400 ميجا باسكال.

قوة الخضوع: وتقل أيضاً مع زيادة درجة الحرارة.

الاستطالة: عند درجات الحرارة المرتفعة، تزداد مرونة المادة، مما يؤدي إلى زيادة الاستطالة.

ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن درجات الحرارة المرتفعة بشكل مفرط قد تسبب نمو الحبوب، مما يقلل بدوره من قوة المادة ومقاومتها للتآكل. قد تؤدي درجات الحرارة التي تتجاوز 800 درجة مئوية إلى هطول الأمطار والأكسدة عند حدود الحبوب، مما يؤدي إلى تدهور كبير في الخواص الميكانيكية للمادة.

316 شريط من الفولاذ المقاوم للصدأيظهر زحف في درجات حرارة عالية. يشير الزحف إلى التشوه البطيء للمادة بمرور الوقت تحت التحميل لفترة طويلة.

مقاومة الزحف: مع ارتفاع درجة الحرارة، تقل مقاومة الزحف للفولاذ المقاوم للصدأ 316، مما يجعله عرضة للتشوه المستمر. وهذا مصدر قلق خاص في التطبيقات ذات درجات الحرارة العالية.

تأثير درجة الحرارة على أداء التعب: تزيد درجات الحرارة المنخفضة بشكل عام من عمر الكلال لأنها تبطئ عمليات الأكسدة والتآكل. ارتفاع درجة الحرارة: تعمل درجات الحرارة المرتفعة على تسريع تلف الكلال في المواد. تؤدي زيادة درجات الحرارة إلى انخفاض قوة الكلال الدوري للمادة. على وجه الخصوص، قد يفقد الفولاذ المقاوم للصدأ 316 عمر الكلال العالي في اختبار الكلال عند درجات الحرارة العالية.

باختصار، الخواص الميكانيكية لل316 شريط من الفولاذ المقاوم للصدأتختلف بشكل كبير في درجات حرارة مختلفة. وفي درجات الحرارة المنخفضة، تظل قوتها مستقرة نسبيًا، لكن اللدونة تتناقص. في درجة حرارة الغرفة، يبقى أدائها مستقرا. عند درجات الحرارة المرتفعة، تنخفض قوة الشد ومقاومة الخضوع، لكن اللدونة والاستطالة تزداد، ومن المرجح أن يحدث الزحف. ولذلك، عند استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ 316 في بيئات درجات حرارة مختلفة، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لتأثير هذه التغييرات في الخواص الميكانيكية على التطبيق.