Među trenutno često korištenimvijci otporni-na visoke temperature, proizvodi od duplex nehrđajućeg čelika 2205 imaju široku primjenu. Vijci od dupleksnog nehrđajućeg čelika 2205 imaju izvrsnu prilagodljivost visokim i niskim temperaturama: njihova trajna stabilna radna temperatura je obično 250-300 stupnjeva (mogu izdržati oko 400 stupnjeva u kratkim razdobljima), a mogu tolerirati niske temperature od -60 stupnjeva, što ih čini prikladnima za scenarije s naglim promjenama temperature. Na primjer, čelični vijci od legure kroma i molibdena 42CrMo mogu raditi stabilno na oko 360 stupnjeva tijekom kratkih razdoblja, ali njihova mehanička svojstva imaju tendenciju fluktuacije kada temperatura okoline naglo padne ili se vrati na normalu; nasuprot tome, dvostruki vijci od nehrđajućeg čelika 2205 održavaju stabilne performanse u takvim izmjeničnim okruženjima visoke i niske temperature.
Kako razlikovati vijke od nehrđajućeg čelika od različitih materijala? Uobičajeni vijci od nehrđajućeg čelika 304 imaju oznaku "A2-70" na glavi, vijci od nehrđajućeg čelika 316 imaju oznaku "A4-70" ili "A4-80", a dvostruki vijci od nehrđajućeg čelika 2205 uglavnom su izravno označeni "2205" na glavi (neki također mogu biti označeni odgovarajućim standardnim kodovima, kao što je ASTM A193 Gr. S32205), omogućujući korisnicima da ih brzo identificiraju.
Razlike između vijaka otpornih-na visoke temperature i običnih vijaka
Mnogi ljudi pogrešno vjeruju da vijci otporni na visoke-temperature moraju imati veće parametre zatezne čvrstoće i momenta od običnih vijaka visoke-čvrstoće, ali to nije slučaj. Glavna razlika između njih leži u svojstvima materijala, a ne u osnovnoj čvrstoći: u zemlji se čelik od legure kroma-molibdena 42CrMo obično koristi za proizvodnju vijaka otpornih na visoke-temperature, čiji su pokazatelji čvrstoće slični standardnim vijcima visoke-čvrstoće 12,9-grade. Međutim, materijal 42CrMo ostaje stabilan na visokim temperaturama (oko 360 stupnjeva) bez smanjenja momenta ili smanjenja tvrdoće; obični vijci (kao što su ugljični čelik ili konvencionalni vijci od nehrđajućeg čelika) obično mogu normalno raditi samo ispod 200 stupnjeva, iznad kojih ne ispunjavaju projektirane mehaničke zahtjeve. Stoga se vi-otporni vijci izrađeni od 42CrMo široko koriste u radnim uvjetima na visokim temperaturama, kao što su tlačne posude i kotlovi.
Osim toga, u okruženjima s visokom{0}}temperaturom, anti{1}}vibracijska izvedba konvencionalnih vijaka visoke-čvrstoće daleko je inferiorna u odnosu na vijke otporne na visoke-temperature: pod istim specifikacijama i temperaturnim uvjetima, obični vijci visoke-čvrstoće od legiranog čelika mogu izdržati samo oko 80 vibracija prije očitog otpuštanja, dok 42CrMo Vi-otporni na visoke temperature mogu izdržati približno 200 vibracija prije nego što se olabave. Ova karakteristika vijaka otpornih-na visoke temperature ne može se zamijeniti običnim vijcima; proizvoljna zamjena može lako prouzročiti kvarove opreme zbog otpuštanja vijaka, a takvi potencijalni rizici ne mogu se u potpunosti unaprijed izbjeći strategijama za hitne slučajeve.
Vijci otporni na visoke-temperature također imaju posebne zahtjeve za površinsku obradu: uzevši 42CrMo kao primjer, njegova je tvrdoća slična tvrdoći vijaka stupnja 12,9-. Nakon proizvodnje potrebna je toplinska obrada i crni oksidni premaz; pocinčavanje ili poniklavanje obično nije potrebno, jer u radnim uvjetima na visokim-temperaturama, premaz ne samo da ne pruža zaštitu, već također utječe na performanse vijaka zbog kvara na visokim temperaturama.
Prilikom prihvaćanja vijaka otpornih na visoke-temperature, potvrda materijala je glavni prioritet, a također je potrebno provjeriti ispunjavaju li njihovi podaci o naprezanju i mehanička svojstva zahtjeve dizajna-oboje je neophodno. Ako je materijal ispod standarda, čak i uz visoku tvrdoću, ne može postići performanse 42CrMo ili 2205 duplex čelika u okruženjima visoke-temperature. Stoga je tijekom prihvaćanja bitno zahtijevati od dobavljača da dostave brojeve serija materijala i izvješća o analizi materijala; za različita okruženja ugradnje, relevantno osoblje mora proći stručnu obuku kako bi ovladalo mjerama opreza pri korištenju i odgovarajućim standardnim zahtjevima vijaka otpornih na visoke -temperature.
Karakteristike i primjena obostranih vijaka od nehrđajućeg čelika (uzimajući 2205 kao primjer)
Dvostruki vijci od nehrđajućeg čelika već su odigrali važnu ulogu tijekom izgradnje mosta Hong Kong-Zhuhai-Macau. 23. listopada 2018. most Hong Kong-Zhuhai-Macau pušten je u promet. Ovaj 55-kilometarski super veliki most preko mora koji povezuje Hong Kong, Zhuhai i Macau ostvario je 30-minutni životni krug između tri mjesta, značajno smanjujući troškove logistike i promičući koordinirani razvoj triju regija. U ovom projektu, upotreba domaće razvijenih i proizvedenih dupleks vijaka od nehrđajućeg čelika dosegla je 1.200 tona, čime je u potpunosti prekinuta prethodna ovisnost o uvozu dupleks vijaka od nehrđajućeg čelika za izgradnju mostova.
Prethodno,dvostruki vijci od nehrđajućeg čelikakorišteni u domaćim projektima mostova uglavnom su se morali uvoziti; međutim, poduzeća koja sudjeluju u izgradnji mosta Hong Kong-Zhuhai-Macau, temeljnim istraživanjem dvostrukih materijala od nehrđajućeg čelika i kontrolom performansi gotovog proizvoda, proizvela su vijke s kvalitetom koja je jednaka uvezenim proizvodima. Ovo ne samo da je postavilo mjerilo za domaće partnere, već je i poboljšalo njihovu vlastitu tehničku snagu, postavljajući temelje za razvoj poduzeća u okviru "Inicijative Pojas i put".
Dvostruki vijci od nehrđajućeg čelika (kao što je 2205) mogu zadovoljiti scenarije visokih-zahtjeva poput mostova, uglavnom zbog tri osnovne karakteristike:
Izvrsna otpornost na koroziju: Njegova otpornost na koroziju daleko je bolja od one 304 vijaka od nehrđajućeg čelika. Mostovi su u morskim okruženjima, gdje je intenzitet korozije morske vode i visoke-slane maglice zraka mnogo veći nego u svakodnevnim scenarijima. 304 vijci od nehrđajućeg čelika ne mogu zadovoljiti dugoročne-zahtjeve otpornosti na koroziju, dok duplex čelik 2205, koji sadrži približno 22% kroma i 3% molibdena, može stvoriti stabilan pasivni film, učinkovito otporan na koroziju u morskim sredinama.
Izvedba visoke čvrstoće: Vlačna čvrstoća dvostrukih vijaka od nehrđajućeg čelika 2205 je oko 800MPa, a granica razvlačenja je oko 550MPa-1,5-2 puta veća od konvencionalnih vijaka od nehrđajućeg čelika 304 (vlačna čvrstoća oko 515MPa, granica tečenja oko 205MPa). Njegova stvarna ispitana čvrstoća premašila je onu vijaka od ugljičnog čelika 8,8 (vlačna čvrstoća veća ili jednaka 800 MPa, granica razvlačenja veća ili jednaka 640 MPa), pružajući pouzdano jamstvo čvrstoće za mostne veze. Velika čvrstoća dupleks nehrđajućeg čelika dolazi od njegove austenitno-feritne dupleks strukture, a ne visokog sadržaja ugljika - zapravo, dupleks čelik 2205 ima izuzetno nizak sadržaj ugljika (manje od ili jednako 0,03%), niži od nehrđajućeg čelika 304 (manje ili jednako 0,08%), čime se izbjegava rizik od interkristalne korozije uzrokovane visokim udjelom ugljika.
Dobra kompatibilnost sa zavarivanjem: U izgradnji mostova, neke povezane komponente moraju biti pričvršćene zavarivanjem. Duplex vijci od nehrđajućeg čelika mogu biti kompatibilni sa zavarenim područjima bez degradacije performansi zbog utjecaja topline zavarivanja; obični vijci od nehrđajućeg čelika, ako su blizu zavarenih područja, skloni su strukturnoj transformaciji zbog utjecaja topline, što rezultira smanjenom čvrstoćom i otpornošću na koroziju, te ne ispunjavaju zahtjeve čvrstoće spoja. Ova prednost proizlazi iz razumnog udjela legirajućih elemenata (kao što je dušik) u duplex čeliku 2205, što mu daje dobru toplinsku stabilnost.
Pored mostova, 2205 duplexvijci od nehrđajućeg čelikatakođer se naširoko koriste u naftnim postrojenjima, rafiniranju biogoriva, opremi za pakiranje hrane itd.: u bušenju nafte, njihova dobra galvanska kompatibilnost može zadovoljiti potrebe priključaka cijevi za bušenje; u industriji biogoriva i prehrambenoj industriji, njihova izvrsna otpornost na koroziju i niske karakteristike padalina mogu ispuniti sanitarne zahtjeve i izbjeći kontaminaciju proizvoda.
Dopunske bilješke
Pojašnjenje radne temperature materijala: prethodna izjava da "duplex nehrđajući čelik 2205 može izdržati 600 stupnjeva ili 800 stupnjeva" je netočna. Zapravo, stalna radna temperatura duplex čelika 2205 ne bi trebala prelaziti 300 stupnjeva, a maksimalna kratkoročna-radna temperatura je oko 400 stupnjeva. Prekoračenje ovog raspona uzrokovat će neuravnoteženost dvostruke strukture, značajno smanjujući otpornost na koroziju i čvrstoću.
Korekcija kod zavarivanja vijaka: U mostogradnji sami vijci obično nisu izravno zavareni, već postižu pouzdanu vezu prilagodbom zavarenim povezanim komponentama, izbjegavajući oštećenje vlastitih performansi vijaka zbog visokih temperatura zavarivanja.
Ispravak sadržaja ugljika: Jedna od temeljnih prednosti duplex nehrđajućeg čelika (kao što je 2205) je njegov nizak sadržaj ugljika, a ne "relativno visok". Nizak sadržaj ugljika ključ je njegove izvrsne otpornosti na interkristalnu koroziju, koju treba razlikovati od raspona sadržaja ugljika kod konvencionalnog nehrđajućeg čelika (kao što je 304).
