Hlavnou úlohou vysokopevnostnej nehrdzavejúcej ocele v kritických aplikáciách je vyvážiť ultra vysokú pevnosť, odolnosť proti korózii a odolnosť proti opotrebovaniu/únave v náročných pracovných podmienkach, nahradiť bežnú nehrdzavejúcu oceľ/uhlíkovú oceľ, vyriešiť bolestivé body „nedostatočnej pevnosti, ľahkej deformácie, odolnosti proti korózii a krátkej životnosti opotrebenia a roztrhnutia“, zabezpečiť bezpečnosť, spoľahlivosť a dlhú životnosť kľúčových zariadení/štruktúr. Nasleduje rozpis základných funkcií, funkcií segmentovaného scenára a základných hodnôt, ktoré presne zodpovedajú potrebám priemyselných aplikácií:
1、 Hlavná úloha (univerzálna pre všetky kľúčové aplikácie, nevyhnutná pre základnú hodnotu)
Konečná vysoká pevnosť, odolnosť proti deformácii a zlomeniu, zaisťujúca štrukturálnu bezpečnosť
Toto je najzákladnejšia funkcia vysoko pevnej nehrdzavejúcej ocele s pevnosťou v ťahu až 800-2000 MPa (bežná nehrdzavejúca oceľ 304 je len asi 500 MPa), čo ďaleko prevyšuje bežnú nehrdzavejúcu oceľ a uhlíkovú oceľ.
Vydržať vysoký tlak/veľké zaťaženie: Vo vysokotlakových nádobách a konštrukciách s ťažkým zaťažením môže odolávať obrovskému tlaku a zaťaženiu bez plastickej deformácie alebo praskania a vyhnúť sa bezpečnostným nehodám, ako je výbuch zariadenia a kolaps konštrukcie.
Protinárazové a antivibračné: Vhodné pre scenáre vysokofrekvenčných vibrácií a vonkajších nárazov, nie sú ľahko krehké, vhodné pre vysokorýchlostné prevádzkové zariadenia a extrémne pracovné podmienky konštrukčných komponentov.
Ľahká náhrada: S oveľa vyššou pevnosťou ako obyčajná oceľ môže dosiahnuť „nahradenie hrúbky tenkou“, zníženie hmotnosti zariadenia/štrukturálnej hmotnosti a zároveň zabezpečenie pevnosti a zlepšenie prevádzkovej efektívnosti (ako je letecká a železničná doprava).
2.Vynikajúca odolnosť proti korózii, vhodná pre drsné pracovné podmienky a predchádza zlyhaniu
Na rozdiel od "vysokopevná uhlíková oceľ je náchylná na hrdzavenie a bežná nehrdzavejúca oceľ má nedostatočnú pevnosť", vysokopevná nehrdzavejúca oceľ kombinuje vysokú pevnosť s odolnosťou nehrdzavejúcej ocele proti korózii a rieši problém zlyhania korózie v drsnom prostredí.
Odolnosť proti korózii voči kyselinám a zásadám: odolná voči chemickým médiám (kyselina, zásada, soľný roztok), morská soľ, priemyselný odpadový plyn a iná korózia, nehrdzavejúca, nekorozívna perforácia, vhodná pre chemické, námorné, metalurgické a iné scenáre.
Odolnosť voči medzikryštalickej/bodkovej korózii: Nie je ľahké spôsobiť lokálnu koróziu (medzikryštalická korózia, bodová korózia) v kritických aplikáciách, čím sa zabráni celkovému zlyhaniu spôsobenému lokálnym zlyhaním, zvlášť vhodné pre presné zariadenia a komponenty tlakových ložísk.
Odolnosť proti korózii pri vysokej a nízkej teplote: V prostredí s vysokou teplotou (500-800 ℃) a nízkou teplotou (-200 ℃) sa odolnosť proti korózii nezhoršuje, pričom si zachováva stabilnú pevnosť a prispôsobuje sa extrémnym teplotným podmienkam.
3. Odolný voči opotrebovaniu a únave, predlžuje životnosť a znižuje náklady na údržbu
Kľúčové aplikácie vyžadujú extrémne vysokú odolnosť zariadení/súčiastok a vysokopevná nehrdzavejúca oceľ špecificky rieši problémy opotrebovania a únavového starnutia.
Odolnosť proti opotrebeniu: Vďaka vysokej tvrdosti povrchu (až do HRC 30-50) môže odolávať treniu, erózii a opotrebovaniu a je vhodná pre scenáre vysokofrekvenčného kontaktu, ako je preprava materiálu a mechanický prenos, vďaka čomu je menej náchylná na opotrebovanie a poruchy.
Odolnosť proti únave: Pri opakovanom zaťažení a striedavom namáhaní je menej pravdepodobný výskyt únavových trhlín a životnosť je 3- až 5-násobná oproti bežnej nehrdzavejúcej oceli, čo znižuje náklady na častú výmenu komponentov a straty spôsobené prestojmi.
Stabilný komplexný mechanický výkon, vhodný pre zložité pracovné podmienky
Nerezová oceľ s vysokou pevnosťou nie je jedinou „vysokou pevnosťou“, ale rovnováhou pevnosti, plasticity, húževnatosti a odolnosti proti korózii, ktorá je vhodná pre komplexné požiadavky kľúčových aplikácií:
Vyváženosť pevnosti a húževnatosti: udržiavanie dobrej plasticity a húževnatosti aj pri vysokej pevnosti, bez toho, aby sa stala krehkou v dôsledku nadmernej pevnosti, a je schopná zvládnuť zložité stresové scenáre, ako je ohýbanie, rozťahovanie a krútenie.
Dobrá rozmerová stabilita: minimálna tepelná a studená deformácia počas spracovania a používania, zabezpečenie presných rozmerov kľúčových komponentov a prispôsobenie sa presným zariadeniam a tesniacim štruktúram.
2、 Segmentácia kľúčových aplikačných scenárov (cielené efekty, jasnejšia implementácia)
V rôznych kľúčových aplikáciách má vysokopevná nehrdzavejúca oceľ cielenejší účinok a spĺňa skutočné priemyselné potreby
Kľúčové chemické aplikácie (prispôsobené základným potrebám vášho odvetvia)
Chemické vysokotlakové zariadenia (reaktory, tlakové nádoby, potrubia)
Základná funkcia: odolná voči vysokému tlaku (odoláva tlaku 10-100 MPa) + kyslej a alkalickej korózii (narábanie s fluoridovými a acidobázickými roztokmi), zabraňuje korózii zariadenia a vysokotlakovému otryskávaniu, zaisťuje bezpečnosť chemickej výroby a zabraňuje úniku média.
Vhodný materiál: ako duplexná vysokopevnostná nehrdzavejúca oceľ (2205, 2507), ktorá kombinuje vysokú pevnosť a silnú odolnosť proti korózii a je prvou voľbou pre pracovné podmienky s fluoridmi, silnými kyselinami a zásadami.
Zariadenie na prepravu chemikálií (telo čerpadla, ventil, obežné koleso)
Hlavná funkcia: Vysoká odolnosť proti opotrebeniu (odolná voči strednej erózii) + odolnosť proti korózii, ktorá zabraňuje korózii a zlyhaniu obežných kolies čerpadla a ventilu, zabezpečuje stabilnú dodávku média a znižuje prestoje na údržbu.
Kľúčové aplikácie energie a elektriny
Zariadenia pre jadrovú/tepelnú energiu (súčiastky reaktora, lopatky turbíny, potrubie kotla)
Hlavná funkcia: Extrémne vysoká pevnosť, odolnosť voči vysokej teplote (odolnosť voči 500-800 ℃ vysokej teplote) + odolnosť voči žiareniu/oxidácii, ktorá zabezpečuje dlhodobú stabilnú prevádzku zariadenia v extrémnych pracovných podmienkach bez bezpečnostných rizík.
Nové energetické zariadenia (skrutky veže veterných turbín, fotovoltaické konzoly, zásobníky energie)
Základná funkcia: Vysoká odolnosť proti vetru/vysoké zaťaženie+odolnosť voči vonkajšej korózii (soľný sprej, ultrafialové žiarenie), dlhá životnosť, vhodné do drsného vonkajšieho prostredia, zníženie nákladov na prevádzku a údržbu.
Kľúčové aplikácie dopravnej koľajnice
Letectvo (konštrukčné komponenty trupu, časti motora, pristávacie zariadenie)
Hlavná funkcia: Vysoká pevnosť + nízka hmotnosť (zníženie hmotnosti lietadla a zlepšenie vytrvalosti) + odolnosť voči vysokej nadmorskej výške a nízkej teplote / korózii, zaisťuje bezpečnosť letu a zároveň zohľadňuje účinnosť.
Železničná doprava (karoséria vysokorýchlostnej koľajnice, podvozok, brzdové komponenty)
Hlavná funkcia: Vysoká pevnosť, odolnosť voči veľkému zaťaženiu, odolnosť proti opotrebovaniu a vonkajšia korózia, schopná zvládnuť vysokorýchlostnú prevádzku a striedavé zaťaženie, predchádzať deformácii a poruchám komponentov a zaisťovať bezpečnosť jazdy.
Kľúčové aplikácie oceánskeho inžinierstva
Námorné plošiny, komponenty lodí (konštrukcia trupu, vrtné plošiny, zariadenia na odsoľovanie morskej vody)
Základná funkcia: odolná voči silnej korózii spôsobenej postrekom oceánskej soli a vysoká pevnosť voči nárazu vĺn, zabraňujúca koróznej perforácii a štrukturálnej deformácii a prispôsobenie sa dlhodobému drsnému morskému prostrediu.
Kľúčové aplikácie v strojárskej výrobe
Špičkové presné zariadenia (vretená obrábacích strojov, formy, vysokovýkonné prevody)
Základná funkcia: Vysoká presnosť (bez deformácie) + odolnosť proti opotrebeniu, zaisťuje presnosť spracovania zariadenia a predlžuje životnosť foriem a komponentov prevodovky.
Stavebné stroje (lopata rýpadla, výložník žeriavu)
Základná funkcia: Ultra vysoká odolnosť proti nárazu + odolnosť proti opotrebeniu, schopná zvládnuť ťažké bremená a podmienky nárazu, menej náchylná na deformáciu a zlomenie a zlepšuje efektivitu prevádzky zariadenia.
Lekárske/potravinárske kľúčové aplikácie
Lekárske kritické vybavenie (chirurgické nástroje, implantáty, súčasti zdravotníckych pomôcok)
Hlavná funkcia: Vysoká pevnosť + odolnosť proti korózii voči telesným tekutinám (bez zrážania škodlivých látok) + biokompatibilita, ktorá zaisťuje trvanlivosť zariadenia a bezpečnosť ľudí.
Zariadenia na spracovanie potravín (vysokotlaková sterilizačná kanvica, komponenty na prepravu potravín)
Hlavná funkcia: Vysoká pevnosť, odolnosť voči vysokému tlaku + kyslá a alkalická korózia (na riešenie kyslých / alkalických materiálov v potravinách) + súlad s normami potravinárskej kvality, eliminácia znečistenia a zaistenie bezpečnosti potravín.
