SES N 3106 Топлоустойчива стомана

Разработен от Suzuki Motor Corporation като част от стандартите за метални материали, стандартът „SES N 3106 Термоустойчива стомана“ описва изискванията за топлоустойчиви стомани, използвани специално във високотемпературни автомобилни компоненти. Този стандарт обхваща метални материали, проектирани да работят при високи температури, където конвенционалните въглеродни или нисколегирани стомани биха се разрушили поради окисляване, пълзене или загуба на якост.

Основната цел на стандарта SES N 3106 е следната:

• Осигуряване на термична стабилност при високи температури.
• За осигуряване на устойчивост на окисляване и корозия.
• Запазване на механична якост при излагане на топлина.
• Стандартизиране на избора на материали сред доставчиците.

Този стандарт обикновено включва топлоустойчиви неръждаеми стомани, като например:

• Аустенитни неръждаеми стомани (напр. типове 310/310S)
• Високохром-никелови сплави
• Топлоустойчиви феритни стомани (в някои случаи)

Например, стомани като 310S включват:

• 24-26% хром
• 19-22 процента никел
• Отлична устойчивост на окисляване до приблизително 1100 градуса.

Тези състави са типични свойства на материалите, към които стандартът SES N 3106 ще се позовава или ще отговаря.

Основните изисквания в стандарта SES N 3106 са посочени, както следва:

• Химичен състав:
• Високо съдържание на хром: Устойчивост на окисляване
• Високо съдържание на никел: Устойчивост на висока температура.
• Контролиран въглерод: Предотвратява утаяването на карбиди.
• Механични свойства:
• Якост на опън и граница на провлачване при високи температури
• Устойчивост на деформация при пълзене
• Устойчивост на термична умора
• Характеристики на топлоустойчивост:
• Устойчивост на покритието (образуване на окислителен слой)
• Устойчивост на термични цикли
• Стабилност в среда на отработени газове.
• Производство и преработка:
• Изисквания за термична обработка (отгряване, обработка с разтвор)
• Изисквания за заваряемост
• Изисквания за формообразуване на автомобилни части.

Стандартните материали SES N 3106 се използват във високотемпературни региони като:

• Изпускателни колектори
• Корпуси на турбокомпресори
• Компоненти на каталитичния конвертор
• Изпускателни тръби и ауспуси
• Топлинни щитове

Стандартът за термоустойчива стомана Suzuki SES N 3106 е необходим, тъй като съвременните автомобилни части са изложени на екстремни температури и агресивни среди. Обикновените стомани не могат да функционират надеждно в тези среди.

Топлоустойчивата стомана (високотемпературна стомана или корозионноустойчива стомана) е категория легирана стомана, специално проектирана да поддържа своята механична якост, структурна цялост, устойчивост на окисляване и други важни свойства, когато е изложена на високи температури. Тези температури обикновено са над 500-600 градуса по Целзий, а при специалните марки могат да бъдат 1100-1200 градуса по Целзий или по-високи.

За разлика от обикновената въглеродна стомана, която омеква, губи якост, окислява (корозия/образуване на ръжда) или се деформира (бавно се деформира под натоварване) при високи температури, топлоустойчивите стомани устояват на тези механизми на разграждане за продължителни периоди.

Това са легиращите елементи, които правят стоманата топлоустойчива, образуват защитни слоеве или стабилизират микроструктурата:

• Високо съдържание на хром: Обикновено 10-30% образува стабилен, самовъзстановяващ се слой хромов оксид, който предотвратява корозия и окисляване в горещи газове.
• Силиций и алуминий: Увеличават устойчивостта на окисляване (особено при феритни видове).
• Никел: Увеличава устойчивостта на високи температури, жилавостта и устойчивостта на карбуризация или термична умора (често срещано при аустенитните видове).
• Други елементи като молибден, волфрам, ниобий или титан: Увеличават устойчивостта на пълзене и издръжливостта при високи температури.

Тези стомани обикновено разчитат на укрепване чрез твърд разтвор, втвърдяване чрез утаяване или контролирани микроструктури, вместо само на въглеродно втвърдяване.

Основните видове топлоустойчива стомана са:

• Аустенитни топлоустойчиви стомани (най-често срещани за много високи температури)
• Високо съдържание на хром (20-25 процента) + високо съдържание на никел (20-35 процента или повече).
• Отлична устойчивост на окисляване, добра устойчивост на пълзене и жилавост.
• Диапазон на обслужване: Непрекъснато до 1100-1150 градуса.
• Феритни топлоустойчиви стомани:
• Високо съдържание на хром (17-30 процента), ниско/нулево съдържание на никел, обикновено съдържа силиций/алуминий.
• Той има добра устойчивост на корозия в окислителни среди, но е по-крехък при стайна температура.
• Сервизен диапазон: До 850-1150 градуса, обикновено за циклични или съдържащи сяра атмосфери.
• Мартензитни / нисколегирани топлоустойчиви стомани:
• По-ниското съдържание на сплави води до по-висока якост чрез термична обработка.
• Използва се при умерено високи температури (например 500-700 градуса).
• Други специални видове включват суперсплави на никелова или кобалтова основа (понякога групирани като топлоустойчиви сплави вместо стомана).

Стандартът SES N 3106 се счита за необходим поради следните причини:

• Предотвратява неизправности при високи температури: Автомобилните части, като например изпускателните системи, могат да достигнат температури от 600-1000 градуса по Целзий.
• Обикновени стомани: Те губят здравината си. Деформират се или се напукват.
• Топлоустойчиви стомани: Те запазват механичната си цялост. Устойчиви са на деформация от пълзене.

Без този стандарт, компонентите биха могли да се огънат или срутят под въздействието на топлина.

• Осигурява устойчивост на окисляване и образуване на котлен камък: При високи температури металите реагират с кислород и образуват котлен камък (оксидни слоеве).
• Нискокачествената стомана се окислява бързо и показва загуба на материал.
• Стоманите SES N 3106 имат високо съдържание на хром, което образува защитен оксиден слой.

Това значително увеличава живота на компонентите.

• Гарантирано е постоянно качество на материалите: Suzuki работи с множество световни доставчици. Стандартът SES N 3106 гарантира:
• Същият химичен състав
• Същите характеристики на топлоустойчивост
• Същите механични свойства

Без това, частите от различни доставчици биха могли да проявят непредсказуемо поведение.

• Той поддържа надеждността на емисионната система: Критичните компоненти са:
• Каталитични конвертори
• Изпускателни колектори

Тези компоненти трябва да работят надеждно при нагряване, за да отговарят на разпоредбите за емисиите.

Повредата на материала може да доведе до следното:

• Повишени емисии
• Несъответствие с регулаторните изисквания
• Това повишава безопасността и издръжливостта: Компонентите, изложени на топлина, често се намират в близост до:
• Отделения на двигателя
• Горивни системи

Неизправността може да доведе до следното:

• Топлинно увреждане на околните части
• Рискове за сигурността

Стандартът SES N 3106 намалява тези рискове, като осигурява термична стабилност.

• Това осигурява дългосрочни икономии на разходи: Без подходящи топлоустойчиви материали може да се случи следното:
• Честа подмяна на части
• Гаранционни рекламации
• По-високи разходи за поддръжка

Този стандарт намалява общите разходи, като осигурява дълъг експлоатационен живот.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен персонал, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка, ние също така предоставяме услуги за тестване, съответстващи на стандарта SES N 3106.