Болти з нержавіючої чи легованої чи вуглецевої сталі — Керівництво з вибору матеріалу

Болти з легованої сталі - Висока міцність, стійкість до високих температур, придатні для важких навантажень

Болти з легованої сталі містять домішки хрому, молібдену, нікелю або ванадію, щоб досягти значно вищої міцності та стійкості до-високих температур. Типові леговані сталі, які використовуються для болтів, включають AISI 4140 (хром-молібден), 4340 (нікель-хром-молібден) і 8640. Ці матеріали можна термічно обробити до міцності на розрив понад 150 ksi (клас 8) або 125 ksi (ASTM A193 B7). Болти з легованої сталі є стандартним вибором для фланців резервуарів високого тиску, конструкційних сталевих з’єднань, важкого обладнання та роботи при високих-температурах до 593 градусів із відповідним вибором марки.

Болти з нержавіючої сталі - Чудова стійкість до корозії, помірна міцність, гігієнічне застосування

Болти з нержавіючої сталі забезпечують властиву корозійну стійкість завдяки вмісту хрому (мінімум 10,5%), який утворює само{1}}шар пасивного оксиду. Аустеніт марок 304 і 316 забезпечує чудову загальну стійкість до корозії з помірною міцністю (75-80 ksi на розтяг у стані -деформаційного зміцнення). Мартенситні сорти, як-от 410, і дисперсійне зміцнення, як-от 630 (17-4 PH), забезпечують вищу міцність до 180 ksi, але зі зниженою стійкістю до корозії порівняно з аустенітними сортами. Болти з нержавіючої сталі необхідні для харчової промисловості, фармацевтичної, хімічної, морської та архітектурної промисловості, де корозія неприпустима.

Порівняння хімічного складу

Комплексне порівняння механічних властивостей

Розтягнення, текучість і твердість

Болти з легованої сталі мають найвищу міцність на розрив з трьох категорій, причому клас 8 досягає 150 ksi, а спеціальні класи перевищують 180 ksi. Болти з вуглецевої сталі варіюються від 60 до 120 ksi залежно від марки та термічної обробки. Болти з нержавіючої сталі, як правило, мають помірну міцність на розрив - 304 у стані деформації-загартований досягає приблизно 75-80 ksi, тоді як загартований атмосферою 630 може досягати 140-180 ksi після старіння. Твердість відповідає тій же моделі: легована сталь досягає 33-39 HRC, вуглецева сталь 19-30 HRC, а нержавіюча сталь 304 приблизно 20 HRC у відпаленому стані.

Порівняння ударної в'язкості

Болти з вуглецевої сталі мають достатню в’язкість для загального застосування, але можуть переходити від-до-крихкості за низьких температур. Болти з легованої сталі можна термічно обробити для оптимізації міцності - Болти B7 зазвичай демонструють значення удару за Шарпі 40-60 футів-фунтів при кімнатній температурі, тоді як клас L7 гарантує 20-фунтів при -101 градусі. Аустенітні марки нержавіючої сталі (304, 316) зберігають чудову міцність навіть при кріогенних температурах, зі значеннями Шарпі, що перевищують 100 фут-фунтів при -196 градусах, що робить їх ідеальними для експлуатації при низьких температурах без спеціальних вимог до випробувань на удар.

Порівняння стійкості до корозії

Нержавіюча сталь марок 304 і 316 забезпечує чудову стійкість до корозії в атмосферних, водних і помірних хімічних середовищах завдяки пасивному шару з оксиду хрому. 316, який додає молібден для підвищення стійкості до точкової коррозії в хлоридних середовищах, таких як морська вода. Болти з вуглецевої та легованої сталі не мають властивої корозійної стійкості - для захисту вони повністю покладаються на нанесені покриття, такі як цинкування, гальванізація або Dacromet. Після пошкодження покриття локалізована корозія швидко прискорюється. У -високотемпературній стійкості до окислення легована сталь B7 зберігає стабільність до 450 градусів, а нержавіюча сталь B8 може витримувати 800 градусів без значного утворення накипу. Корозійне розтріскування під напругою (SCC) викликає занепокоєння для аустенітних нержавіючих сталей у хлоридних середовищах вище 60 градусів, тоді як мартенситні сорти більш чутливі до водневої крихкості.

Аналіз порівняння витрат

Вартість матеріалів демонструє чітку ієрархію: вуглецева сталь є базовою за приблизно 1-кратну вартість одиниці, легована сталь зазвичай становить 1,5-2x, нержавіюча сталь 304 — 2-3x, а 316 — 3-4x. Однак загальна вартість володіння (TCO) говорить про інше. У корозійних середовищах болти з вуглецевої сталі з покриттям можуть вимагати частої заміни, тоді як більш висока початкова вартість болтів з нержавіючої сталі усуває регулярні витрати на обслуговування та заміну протягом життєвого циклу обладнання. Витрати на обробку також відрізняються - легована сталь потребує ретельної термічної обробки, нержавіюча сталь потребує спеціального інструменту для накочування різьби через зміцнення, а вуглецева сталь є найпростішою у виробництві. Співвідношення ефективність-/вартість легованої сталі В7 для багатьох застосувань робить її найекономічнішим вибором для використання при високій температурі та високому тиску.

Порівняння типових сценаріїв застосування

Для будівельних сталевих конструкцій потрібні болти з легованої сталі, такі як Grade 8 або ASTM A490, через їх високу міцність і надійне попереднє натягування. Для систем трубопроводів хімічної обробки потрібні болти з нержавіючої сталі B8 або B8M, щоб протистояти корозії технологічного середовища. Офшорні платформи та морські середовища вибирають нержавіючу сталь 316 або дуплексну нержавіючу сталь для комбінованої міцності та стійкості до корозії морської води. Загальне складання машин добре обслуговується вуглецевою сталлю класу 5 або оцинкованими болтами, де важливий контроль витрат. Застосування для високих-температур і-тиску -, включаючи котли для виробництва електроенергії, нагрівачі нафтопереробних заводів і парові турбіни -, покладаються на леговану сталь марок B7 і B16 для їх стійкості до повзучості та міцності за високих температур.

Підсумок за і проти

Болти з вуглецевої сталі пропонують найнижчу закупівельну ціну, але вимагають захисту від корозії, мають обмежену міцність (приблизно 120 фунтів/кв.дюйм) і не підходять для використання при високих-температурах або корозії. Болти з легованої сталі забезпечують найвищий рівень міцності та відмінні високо-температурні характеристики, але за своєю суттю не є стійкими до корозії та несуть ризик водневої крихкості в умовах високої-твердості. Болти з нержавіючої сталі забезпечують властиву корозійну стійкість без покриття, зберігають чудову низьку-температурну в’язкість, але загалом мають нижчу міцність, ніж марки легованої сталі (за винятком дисперсійно{7}}загартованих типів) і вимагають вищих витрат на матеріали.

Процес прийняття рішення про відбір

Почніть із визначення робочого середовища - діапазону температур, вологості, наявності їдких хімічних речовин або соляного бризки та впливу УФ-променів, щоб визначити, чи підходить вуглецева сталь із покриттям, нержавіюча сталь чи легована сталь. Обчисліть вимоги до навантаження - статичного або динамічного, величину та коефіцієнт міцності -, щоб визначити мінімальну необхідну межу розтягування та міцність. Оцініть бюджетні обмеження, враховуючи як початкову вартість придбання, так і очікувані витрати на обслуговування протягом терміну служби. Зрештою, підтвердьте, які стандарти та специфікації застосовуються - ASTM, ASME, ISO чи вимоги проекту- можуть вимагати певних класів матеріалів незалежно від інших факторів.

Можливості постачання труб від виробника

ManufacturerPipe постачає всі три категорії матеріалів зі складу та в короткі терміни виробництва. Болти з вуглецевої сталі доступні в класі 2 і класі 5 з різною обробкою поверхні. Болти з легованої сталі включають B7, B16, L7 і Grade 8 з повною термообробкою та сертифікацією. Болти з нержавіючої сталі охоплюють марки 304, 316, 410, 630 (17-4 PH) і дуплекс 2205. Ми підтримуємо індивідуальні вимоги, зокрема не-стандартну довжину, спеціальні конфігурації головок і спеціальні позначки. Універсальний пошук усіх матеріалів для болтів спрощує закупівлю та забезпечує постійну якість у вашому проекті.

Потрібна допомога у виборі правильного матеріалу для болтів?

Зв’яжіться з ManufacturerPipe, щоб отримати рекомендації щодо вибору експертного матеріалу та конкурентоспроможні ціни.