Þegar efni eru tilgreind fyrir há-iðnaðarumhverfi-eins og útblásturskerfi, ketilshús eða byggingarhluta nálægt hitagjöfum-er mikilvægt að skilja hvernig stál hegðar sér við hitaálag. Fyrir S355J2W Corten Steel, efni sem er fagnað fyrir tæringarþol í andrúmsloftinu, er frammistaða þess í upphituðum notkunum háð tveimur samtengdum eiginleikum: hitaleiðni þess og stöðugleika vélræns styrks.
Þessi grein útskýrir hagnýt áhrif þessara eiginleika og hjálpar þér að taka upplýstar ákvarðanir fyrir verkefni sem verða fyrir hita.
1. Varmaleiðni: Miðlungs hitaflutningur
Varmaleiðni mælir getu efnis til að leiða varma. Fyrir burðarstál, þar á meðal S355J2W Corten, er þetta gildi venjulega á bilinu45-50 vött á metra-Kelvin (W/(m·K))við stofuhita.
Til að setja þetta í samhengi:
Það erlægri en fyrir hreinan kopar (um 400 W/(m·K))eða ál, sem þýðir að það er ekki tilvalið val fyrir forrit sem krefjast hraðrar hitaleiðni, eins og varmaskiptakjarna.
Það eraðeins lægra en venjulegt kolefnisstál (u.þ.b. 50-60 W/(m·K))vegna málmblöndunnar (kopar, króms o.s.frv.) sem hjálpa til við veðrun en hindra varmaflæði lítillega.
Hagnýt vísbending:Þessi miðlungs leiðni þýðir að Corten stál hitnar á nokkuð hægari hraða en venjulegt kolefnisstál. Í forritum eins og utanhússklæðningarborði nálægt loftopi getur þetta leitt til staðbundnari, ójafnrar upphitunar. Hlutinn sem verður beint fyrir hitagjafanum verður verulega heitari en svæði sem eru aðeins tommur í burtu, sem skapar varmahalla sem valda streitu.
2. Mikilvægi þátturinn: Hár-varðveisla á hitastyrk
Þó að leiðni hafi áhrif á hvernig hiti dreifist, er það afgerandi þáttur fyrir skipulagsheilleikahversu miklum styrk efnið heldur þegar hitastig þess hækkar.
Öll stál missa flæðistyrk eftir því sem þau verða heitari. Fyrir burðarvirkishönnun treysta verkfræðingar á staðlaða minnkunarstuðla. Lykilhitamörkin fyrir S355J2W eru:
Allt að ~300 gráður (570 gráður F):Stálið heldur næstum 100% af rýmis-hitastyrk sínum. Afköst eru að mestu óbreytt í flestum ytri iðnaði.
Við ~400 gráður (750 gráður F):Afrakstursstyrkurinn er venjulega lækkaður í u.þ.b80-85%af upprunalegu gildi sínu.
Við ~500 gráður (930 gráður F):Afrakstursstyrkurinn getur lækkað í u.þ.b60-70%. Langvarandi útsetning við þetta hitastig getur einnig haft áhrif á verndandi patínu og flýtt fyrir oxun.
Yfir 600 gráður (1110 gráður F):Verulegt tap á styrkleika á sér stað og stálið fer inn í "skrið" svið, þar sem það getur afmyndast varanlega við stöðugt álag.
Hagnýt vísbending:Fyrir burðar-berandi súlu eða krappi á háu-hitasvæði verður hönnunin að byggjast áminnkaður styrkur við hámarks væntanlegt þjónustuhitastig, ekki styrkleika-umhverfishita. Þetta þarf oft að nota þykkari hluta eða viðbótarstuðning.
Helstu leiðbeiningar um hönnun og notkun
Árangursrík notkun S355J2W Corten í upphituðu umhverfi krefst fyrirbyggjandi verkfræði:
Skilgreindu þjónustuhitastigið: Fyrsta skrefið er að ákvarða nákvæmlega hámarks og samfellda notkunarhitastig sem íhluturinn mun standa frammi fyrir. Þetta ræður styrk minnkunarstuðlinum til að nota í útreikningum.
Hönnun fyrir hitastækkun: Stál þenst út við upphitun. Með hitastækkunarstuðul sem er svipaður og önnur stál (~12 x 10⁻⁶/ gráðu) geta hömlur í hönnun leitt til sveiflukenndar eða mikils innra álags. Þenslusamskeyti og sveigjanleg tenging eru nauðsynleg.
Íhugaðu Patina: Hlífðarryðlagið er stöðugt í andrúmslofti en getur verið í hættu með stöðugum, miklum hita eða beinni loga. Fagurfræðin getur breyst og undirliggjandi vernd gæti minnkað á staðbundnum blettum.
Forðastu hitauppstreytu í hjólreiðum: Endurtekin upphitun og kæling (varmahringrásir) er skaðlegri en stöðugt hækkað hitastig. Það getur leitt til þreytusprungna, sérstaklega í soðnum samskeytum eða hvössum hornum. Smáhönnun ætti að lágmarka streituþéttni á svæðum sem verða fyrir lotum.
Verndaðu aðliggjandi efni: Hófleg leiðni og hita varðveisla þýðir að aðliggjandi efni (eins og þéttiefni, einangrun eða festingar) verða einnig að vera metin fyrir áætlaðan yfirborðshita Corten stálsins.
Í stuttu máli, þó að S355J2W Corten Steel geti staðið sig vel í mörgum háum-iðnaði, er það ekki „há-blendi.
Þesshófleg hitaleiðni getur skapað ójafna hitun og burðargeta-minnkar fyrirsjáanlega eftir því sem hitastig hækkar. Lykillinn að öruggri og varanlegri frammistöðu er aðhönnun sem byggir á gögnum um háan-hitastyrk, tekur við hitauppstreymi og skilur takmörk verndandi patínu þess. Fyrir íhluti sem standa frammi fyrir viðvarandi hitastigi yfir 400 gráður er eindregið ráðlagt að hafa samráð við byggingarverkfræðing og íhuga sérhæft stál.
