1. L'acciaio inossidabile è più resistente al calore dell'acciaio?
L'acciaio inossidabile è generalmente più resistente al calore del carbonio o dell'acciaio a bassa lega a causa dei suoi elementi legati (come il cromo, il nichel e il molibdeno), che formano uno strato di ossido protettivo per resistere all'ossidazione e mantenere la forza ad alte temperature. Ad esempio, 310 in acciaio inossidabile può resistere a 1200 gradi, mentre l'acciaio al carbonio può perdere una forza significativa al di sopra di 400 gradi e ossidarsi rapidamente.
L'acciaio inossidabile può rompersi sotto calore se esposto a sollecitazioni termiche, rapidi cambiamenti di temperatura o elaborazione impropria. Ad esempio:
La fatica termica dal riscaldamento e dal raffreddamento ripetuti (ad es. Nelle parti del forno) può causare micro-cracking.
Gli acciai inossidabili ad alto contenuto di carbonio (come i gradi martensitici) sono più inclini a crack durante l'estinzione a causa dello stress interno.
La saldatura impropria senza preriscaldamento o un trattamento post-calore può portare a cracking della zona (HAZ) colpiti dal calore.
Tuttavia, i gradi austenitici (ad es. 304, 316) hanno una migliore duttilità termica, riducendo i rischi di cracking rispetto ai tipi ferritici o martensitici.
Acciai a carbonio semplice con contenuto di carbonio molto basso (ad es. Acciaio dolce con<0.25% carbon) cannot be hardened effectively by heat treatment. Without sufficient carbon, the microstructure doesn't undergo significant martensitic transformation during quenching, so hardness and strength remain unchanged. Similarly, some stainless steels like ferritic grades (e.g., 430) have limited hardenability because their microstructure doesn't transform easily, relying mainly on cold working for strength.
Tungsteno (W): Con il punto di fusione più alto (3422 gradi), il tungsteno è estremamente resistente al calore ma fragile. È usato in ugelli a razzo e filamenti elettrici.
SuperAlloys a base di nichel(EG, Inconel 718, Hastelloy X): combinare ad alta resistenza (fino a 1200 MPA di resistenza alla trazione) con resistenza all'ossidazione fino a 1100 gradi, ideale per le turbine a motore a reazione.
Compositi a matrice ceramica (CMC): Materiali come il carburo di silicio (sic/sic) resistono a 1400 gradi + con elevata rigidità, utilizzati negli scudi di calore aerospaziale.
Metalli refrattari(Ad esempio, molibdeno, niobio): resistere a 2000 gradi + ma ossidarsi a temperature più basse, che richiedono rivestimenti protettivi.
Un materiale resistente al calore è progettato per mantenere le sue proprietà meccaniche, la stabilità chimica e l'integrità strutturale se esposti a temperature elevate per periodi prolungati. Resiste a degradazione termica, ossidazione e deformazione, abilitando funzionalità in ambienti come forni industriali, motori o apparecchiature di elaborazione ad alta temperatura. Gli attributi chiave includono elevati punti di fusione, bassa espansione termica e resistenza alla fatica termica o al creep. Esempi vanno dai metalli (acciaio inossidabile, leghe di nichel) a ceramiche e compositi, ciascuno ottimizzato per specifici intervalli di temperatura e applicazioni.
