חומרי נדן מתחת למיקרוסקופ - בחירת הסגסוגת הנכונה עבור 650 מעלות
ב-650 מעלות, בחירת חומר המעטפת אינה עניין של העדפה-זה עניין של הישרדות. נירוסטה 304 רגילה מתחמצנת במהירות בטמפרטורה זו, וגורמת להחלשת הנדן ולכשלון הסליל הפנימי. על פי בדיקות בתעשייה, מחמם מחסניות עם מעטפת Inconel יכול להחזיק מעמד פי שלושה עד חמישה יותר מאשר אחד עם נירוסטה סטנדרטית בסביבות של 650 מעלות.
הבנה מדוע דורשת מבט מקרוב על מה שקורה לסגסוגות שונות בטמפרטורות גבוהות.
304 ו-321 נירוסטה.חומרים נפוצים אלה עוברים חמצון ורגישות קטסטרופליים ב-650 מעלות. אבנית תחמוצת הכרום המגינה שבדרך כלל מגינה על פני השטח מפסיקה להיצמד ומתפרקת שוב ושוב, ומדללת במהירות את הקיר. במקביל, אובדן כרום בגבולות התבואה-תהליך המכונה רגישות-הופך את הנדן לשביר ביותר ונוטה לסדקים בין-גרגיריים. 310נירוסטה S מציעה שיפור צנוע אך עדיין פועלת בקצה היכולות שלה ללא מרווח בטיחות.
נירוסטה 316L.החומר הזה מייצג עליית מדרגה משמעותית. הוא מספק עמידות טובה בפני קורוזיה, זחילה וחמצון בטמפרטורות גבוהות. עבור יישומים שבהם הסביבה נקייה יחסית ומחזור העבודה התרמי בינוני, 316L יכול לספק שירות אמין ב-650 מעלות. העלות האפקטיבית- שלו הופכת אותו לאופציה אטרקטיבית עבור יישומים תעשייתיים רבים.
Incoloy 800 / 800H / 800HT.סגסוגת ניקל-ברזל-זו זו נחשבת באופן נרחב כסטנדרט המינימלי לשירות אמין ב-650 מעלות. הוא מתוכנן לביצועי-טמפרטורות גבוהות, עמיד בפני חמצון ושמירה על חוזק של עד 1150 מעלות. גרסאות ה-800H וה-800HT מציעות תכונות קריטיות-בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני עייפות תרמית-למחזורי עבודה תובעניים עם מחזורי טמפרטורה תכופים.
Inconel 600 ו-601.סגסוגות ניקל-כרום אלו הן הבחירה המובחרת עבור היישומים המאתגרים ביותר של 650 מעלות. הם מצטיינים בסביבות מחמצנות חמורות או כאשר קיימות כמויות של חומרים קורוזיביים. ביישומי ואקום, ל-Inconel 600 לחץ אדים נמוך, חוזק מעולה בטמפרטורה- גבוהה ועמידות חמצון יוצאת דופן אם הוואקום נשבר. Inconel הוא לעתים קרובות הבחירה המועדפת עבור מחממי מחסניות הפועלים בוואקום בטמפרטורות מעל 800 מעלות.
בחירת החומר משפיעה גם על בחירת חוטי ההובלה והסיום. ב-650 מעלות, הלידים חייבים לעמוד בסביבת ההפעלה מבלי להימס או לקצר. מנוזל-בקונסטרוקציות עופרת-כאשר חוט ההובלה משולב ישירות ללא חיבורי קצה-מציעים עמידות לטמפרטורה גבוהה יותר ותכונות מכניות חזקות יותר מאשר חלופות מכווצות.
לעתים קרובות מתעלמים משיקול מעשי: סליל ההתנגדות הפנימי של המחמם פועל בטמפרטורות גבוהות במאות מעלות מטמפרטורת הנדן. במערכת עם ביצועים גרועים, נדן של 650 מעלות יכול להיות סליל של 800-900 מעלות. בטמפרטורות אלה, סגסוגות התנגדות קונבנציונליות מתחמצנות במהירות, וגידול גרגר יכול להתרחש, מה שהופך את החומר לשביר ובסופו של דבר גורם לשבר כתוצאה ממחזור תרמית. זו הסיבה מדוע סגסוגות כרום-בטוהר-חיוניות לחוט ההתנגדות הפנימית במחמם מחסנית מקורי של 650 מעלות עם ראש יחיד.
