فولاد ساختمانی مقاوم در دمای بالا (Heat Resisting Structural Steels)

مقدمه

فولادهای ساده کربنی که به عنوان فولاد ساختمانی شناخته می شوند معمولاً در مقابل حرارت آسیب پذیر هستند و سریعاً دچار افت استحکام شده و با ورود به منطقه تغییر شکل پلاستیک عملاً مقاومت خود را از دست می دهند. به همین دلیل با افزودن برخی عناصر آلیاژی مفید از جمله کرم، نیکل، مولیبدن و وانادیم و یا ترکیبی از آن ها می توان خواص فولاد را بهبود بخشید و آن را جهت استفاده در دماهای بالا مقاوم ساخت. این عناصر باعث بهبود استحکام دمای بالا، چقرمگی، مقاومت به اکسیداسیون و پوسته ای شدن، مقاومت به خزش و تنش حرارتی در فولاد می گردند و  آن را برای ساخت سازه های مورد استفاده تا دمای حدود 500 درجه ی سانتی گراد مناسب می سازند. وجود عناصر آلیاژی و کربن متوسط در اکثر در این فولادها باعث می شود که بتوان با عملیات حرارتی کوئنچ تمپر، استحکام و سختی آن ها را افزایش داد.

فولاد ساختمانی مقاوم در دمای بالا در بسیاری از صنایع از جمله صنایع شیمیایی، نفت، گاز، پتروشیمی، نیرو گاه ها، صنایع نظامی، سیمان و فولادسازی جهت ساخت قطعات ثابت و متحرک مثل پوسته و بدنه (استیتور)، روتور و پیچ و مهره در انواع موتورها، توربین ها، مخازن تحت فشار و بویلرها که در معرض تنش و دماهای بالا قرار دارند قابل استفاده است.

دسته­ بندی

برخی از این فولادها که به شکل ورق و لوله با ترکیب شیمایی کم کربن طراحی شده اند، جهت استفاده در مخازن تحت فشار و بویلرها که همزمان دو عامل فشار هیدرواستاتیکی و دمای بالا تاثیرگذار هستند، مناسب می باشند. این فولادها قابیت جوشکاری داشته و در حالت نرماله یا پس از کوئنچ-تمپر استفاده می شوند. اما نوع کربن متوسط این فولادها بیشتر به شکل میله در قطرهای محدود ساخته می شود و می توان با عملیات حرارتی کوئنچ تمپر به آن استحکام بخشید و در ساخت اتصالات در معرض تنش و حرارت بالا از آن بهره برد.

استانداردها

استاندارد آلمانی DIN 17240 و همچنین استاندارد اروپایی BS EN 10269 به تبیین انواع فولادهای اتصالات مقاوم به دمای بالا و خواص آن ها می پردازند. استاندارد BS EN 10028-2 هم به فولادهای مقاوم به حرارت و فشار بالا می پردازد. برخی از معروف ترین این فولادها براساس شماره در استاندارد آلمانی عبارت اند از:

BS EN 10269: WN 1.5525، WN 1.7218، WN 1.7225، WN 1.7233، WN 1.7711، WN 1.770, WN 1.6582, WN 1.6580, WN 1.7229, WN 1.5680, WN 1.5662

BS EN 10028-2: WN 1.5414, WN 1.6311, WN 1.7335, WN 1.7380, WN 1.7703, WN 1.7375