ในหมู่ที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันสลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง-ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย โบลต์ดูเพล็กซ์สแตนเลส 2205 มีความสามารถในการปรับตัวเข้ากับอุณหภูมิสูงและต่ำได้ดีเยี่ยม โดยทั่วไปอุณหภูมิการทำงานคงที่อย่างต่อเนื่องอยู่ที่ 250-300 องศา (สามารถทนได้ประมาณ 400 องศาในช่วงเวลาสั้นๆ) และสามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำที่ -60 องศา ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน ตัวอย่างเช่น สลักเกลียวเหล็กโลหะผสมโครเมียม-โมลิบดีนัม 42CrMo สามารถทำงานได้อย่างเสถียรที่ประมาณ 360 องศาในช่วงเวลาสั้นๆ แต่คุณสมบัติทางกลมีแนวโน้มที่จะผันผวนเมื่ออุณหภูมิโดยรอบลดลงอย่างรวดเร็วหรือกลับสู่สภาวะปกติ ในทางตรงกันข้าม โบลต์ดูเพล็กซ์สแตนเลส 2205 จะรักษาประสิทธิภาพที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำสลับกัน
จะแยกแยะสลักเกลียวสแตนเลสจากวัสดุต่าง ๆ ได้อย่างไร? สลักเกลียวสแตนเลส 304 ทั่วไปจะมีเครื่องหมาย "A2-70" บนหัว สลักเกลียวสแตนเลส 316 มีเครื่องหมาย "A4-70" หรือ "A4-80" และสลักเกลียวสแตนเลส 2205 ดูเพล็กซ์ส่วนใหญ่จะมีเครื่องหมาย "2205" บนส่วนหัวโดยตรง (บางตัวอาจมีเครื่องหมายรหัสมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง เช่น ASTM A193 Gr. S32205) ช่วยให้ผู้ใช้สามารถระบุได้อย่างรวดเร็ว
ความแตกต่างระหว่างโบลท์ทนอุณหภูมิสูง-และโบลท์ธรรมดา
หลายๆ คนเข้าใจผิดว่าโบลต์ทนอุณหภูมิสูง-ต้องมีค่าความต้านทานแรงดึงและแรงบิดสูงกว่าโบลท์ที่มีความแข็งแรงสูง-ทั่วไป แต่ไม่ได้เป็นเช่นนั้น ความแตกต่างหลักระหว่างทั้งสองสิ่งนี้อยู่ที่คุณสมบัติของวัสดุมากกว่าความแข็งแรงขั้นพื้นฐาน: ในประเทศ เหล็กโลหะผสมโมลิบดีนัมโครเมียม 42CrMo- มักใช้เพื่อผลิตโบลต์ทนอุณหภูมิสูง- ซึ่งมีตัวบ่งชี้ความแข็งแรงคล้ายกับโบลต์ความแข็งแรงสูงเกรด 12.9- มาตรฐาน- อย่างไรก็ตาม วัสดุ 42CrMo ยังคงมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง (ประมาณ 360 องศา) โดยไม่มีการลดแรงบิดหรือความแข็งลดลง สลักเกลียวธรรมดา (เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนหรือสลักเกลียวสแตนเลสทั่วไป) สามารถทำงานได้ตามปกติที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200 องศาเท่านั้น ซึ่งเกินกว่านั้นจะไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทางกลที่ออกแบบไว้ ดังนั้น โบลต์ทนอุณหภูมิสูง-ที่ทำจาก 42CrMo จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพการทำงานที่มีอุณหภูมิสูง เช่น ในภาชนะรับแรงดันและหม้อไอน้ำ
นอกจากนี้ ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง- ประสิทธิภาพการป้องกัน-การสั่นสะเทือนของสลักเกลียวที่มีความแข็งแรงสูง-ทั่วไปนั้นยังด้อยกว่าสลักเกลียวที่ทนต่ออุณหภูมิสูง-มาก: ภายใต้ข้อกำหนดเฉพาะและสภาวะอุณหภูมิเดียวกัน โบลต์ที่มีความแข็งแรงสูง-จากโลหะผสมเหล็กธรรมดาสามารถทนต่อการสั่นสะเทือนได้ประมาณ 80 ครั้งก่อนที่จะคลายตัวอย่างเห็นได้ชัด ในขณะที่สลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง 42CrMo- สามารถ ทนต่อแรงสั่นสะเทือนประมาณ 200 ครั้งก่อนที่จะคลายตัว คุณลักษณะของสลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง-นี้ไม่สามารถแทนที่ด้วยสลักเกลียวธรรมดาได้ การเปลี่ยนโดยพลการอาจทำให้อุปกรณ์ขัดข้องได้ง่ายเนื่องจากการคลายสลักเกลียว และความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นดังกล่าวไม่สามารถหลีกเลี่ยงล่วงหน้าได้อย่างสมบูรณ์ผ่านกลยุทธ์ฉุกเฉิน
โบลต์ทนอุณหภูมิสูง-ยังมีข้อกำหนดพิเศษสำหรับการรักษาพื้นผิวด้วย ตัวอย่างเช่น 42CrMo มีความแข็งใกล้เคียงกับโบลท์เกรด 12.9- หลังการผลิตจำเป็นต้องได้รับการบำบัดความร้อนและเคลือบออกไซด์สีดำ โดยทั่วไปการชุบสังกะสีหรือการชุบนิกเกิลนั้นไม่จำเป็น เนื่องจากในสภาวะการทำงานที่อุณหภูมิสูง- การเคลือบไม่เพียงแต่ล้มเหลวในการป้องกัน แต่ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของโบลต์เนื่องจากความล้มเหลวที่อุณหภูมิสูงอีกด้วย
เมื่อยอมรับสลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง- การยืนยันวัสดุถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุด และยังจำเป็นต้องตรวจสอบด้วยว่าข้อมูลความเค้นและคุณสมบัติทางกลตรงตามข้อกำหนดการออกแบบ-ว่าทั้งสองอย่างเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้หรือไม่ หากวัสดุต่ำกว่ามาตรฐาน แม้ว่าจะมีความแข็งสูง ก็ไม่สามารถบรรลุสมรรถนะของเหล็กกล้าดูเพล็กซ์ 42CrMo หรือ 2205 ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง-ได้ ดังนั้นในระหว่างการยอมรับ ซัพพลายเออร์จึงจำเป็นต้องจัดเตรียมหมายเลขแบทช์วัสดุและรายงานการวิเคราะห์วัสดุ สำหรับสภาพแวดล้อมการติดตั้งที่แตกต่างกัน บุคลากรที่เกี่ยวข้องจะต้องได้รับการฝึกอบรมระดับมืออาชีพเพื่อเชี่ยวชาญข้อควรระวังในการใช้งานและข้อกำหนดมาตรฐานที่สอดคล้องกันของสลักเกลียวทนอุณหภูมิสูง-
ลักษณะและการใช้งานของสลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์ (ยกตัวอย่าง 2205)
สลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์มีบทบาทสำคัญในระหว่างการก่อสร้างสะพานฮ่องกง-จูไห่-มาเก๊า เมื่อวันที่ 23 ตุลาคม 2018 สะพานฮ่องกง-จูไห่-มาเก๊าได้เปิดการจราจร สะพานข้ามทะเลขนาดใหญ่พิเศษความยาว 55- กิโลเมตรที่เชื่อมระหว่างฮ่องกง จูไห่ และมาเก๊าแห่งนี้ ทำให้เกิดวงจรชีวิต 30 นาทีในบรรดาสถานที่ทั้งสามแห่ง ซึ่งช่วยลดต้นทุนด้านลอจิสติกส์ได้อย่างมาก และส่งเสริมการพัฒนาที่ประสานกันของทั้งสามภูมิภาค ในโครงการนี้ การใช้สลักเกลียวสเตนเลสดูเพล็กซ์ที่พัฒนาและผลิตในประเทศมีจำนวนถึง 1,200 ตัน ทำลายการพึ่งพาสลักเกลียวสเตนเลสดูเพล็กซ์ที่นำเข้ามาในการก่อสร้างสะพานก่อนหน้านี้โดยสิ้นเชิง
ก่อนหน้านี้,สลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์ใช้ในโครงการสะพานในประเทศส่วนใหญ่จำเป็นต้องนำเข้า อย่างไรก็ตาม องค์กรที่เข้าร่วมในการก่อสร้างสะพานฮ่องกง-จูไห่-มาเก๊า ผ่านการวิจัยขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับวัสดุสแตนเลสดูเพล็กซ์และการควบคุมประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ได้ผลิตสลักเกลียวที่มีคุณภาพเทียบเท่ากับสินค้านำเข้า สิ่งนี้ไม่เพียงสร้างมาตรฐานสำหรับคู่ค้าในประเทศเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความแข็งแกร่งทางเทคนิคของตนเองด้วย โดยวางรากฐานสำหรับการพัฒนาองค์กรต่างๆ ภายใต้ "โครงการริเริ่มหนึ่งแถบหนึ่งเส้นทาง"
สลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์ (เช่น 2205) สามารถตอบสนองความต้องการสูง-สถานการณ์เช่นสะพาน โดยมีสาเหตุหลักมาจากคุณลักษณะหลักสามประการ:
ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม: ความต้านทานการกัดกร่อนนั้นเหนือกว่าโบลท์สแตนเลส 304 มาก สะพานอยู่ในสภาพแวดล้อมทางทะเล ซึ่งความเข้มข้นของการกัดกร่อนของน้ำทะเลและ-อากาศที่มีเกลือเกลือสูงนั้นสูงกว่าในสถานการณ์ทั่วไปมาก. 304 สลักเกลียวสแตนเลสไม่สามารถตอบสนองความต้องการต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาว-ได้ ในขณะที่เหล็กกล้าดูเพล็กซ์ 2205 ซึ่งมีโครเมียมประมาณ 22% และโมลิบดีนัม 3% สามารถสร้างฟิล์มพาสซีฟที่มีความเสถียร ซึ่งต้านทานการกัดกร่อนในสภาพแวดล้อมทางทะเลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพความแข็งแรงสูง: ความต้านทานแรงดึงของสลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 อยู่ที่ประมาณ 800MPa และความแข็งแรงของผลผลิตอยู่ที่ประมาณ 550MPa-1.5{-2 เท่าของสลักเกลียวสแตนเลส 304 ทั่วไป (ความต้านทานแรงดึงประมาณ 515MPa ความแข็งแรงของผลผลิตประมาณ 205MPa) ความแข็งแรงที่ทดสอบจริงนั้นเกินกว่าสลักเกลียวเกรด 8.8 ของเหล็กกล้าคาร์บอน (ความต้านทานแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 800MPa, ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าหรือเท่ากับ 640MPa) ให้การรับประกันความแข็งแรงที่เชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมต่อสะพาน เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ที่มีความแข็งแรงสูงมาจากโครงสร้างดูเพล็กซ์ออสเทนนิติก-เฟอริติก ซึ่งมีปริมาณคาร์บอนไม่สูง ในความเป็นจริง เหล็กดูเพล็กซ์ 2205 มีปริมาณคาร์บอนต่ำมาก (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03%) ต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิม 304 (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08%) หลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการกัดกร่อนตามขอบเกรนที่เกิดจากคาร์บอนสูง
เข้ากันได้ดีในการเชื่อม: ในการก่อสร้างสะพาน ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อบางส่วนจำเป็นต้องได้รับการแก้ไขโดยการเชื่อม สลักเกลียวสแตนเลสดูเพล็กซ์สามารถเข้ากันได้กับพื้นที่เชื่อมโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงเนื่องจากอิทธิพลของความร้อนจากการเชื่อม สลักเกลียวสแตนเลสธรรมดา หากอยู่ใกล้กับบริเวณที่มีรอยเชื่อม มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนโครงสร้างเนื่องจากอิทธิพลของความร้อน ส่งผลให้ความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อนลดลง และไม่เป็นไปตามข้อกำหนดด้านความแน่นของการเชื่อมต่อ ข้อได้เปรียบนี้เกิดจากสัดส่วนที่เหมาะสมขององค์ประกอบโลหะผสม (เช่น ไนโตรเจน) ในเหล็กกล้าดูเพล็กซ์ 2205 ทำให้มีความเสถียรทางความร้อนที่ดี
นอกจากสะพาน 2205 ดูเพล็กซ์แล้วสลักเกลียวสแตนเลสยังใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานปิโตรเลียม การกลั่นเชื้อเพลิงชีวภาพ อุปกรณ์บรรจุภัณฑ์อาหาร ฯลฯ ในการขุดเจาะปิโตรเลียม ความเข้ากันได้ทางไฟฟ้าที่ดีสามารถตอบสนองความต้องการของการเชื่อมต่อท่อเจาะ ในอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพและอาหาร ความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยมและคุณลักษณะการตกตะกอนต่ำสามารถตอบสนองความต้องการด้านสุขอนามัยและหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์
หมายเหตุเพิ่มเติม
คำชี้แจงเกี่ยวกับอุณหภูมิในการทำงานของวัสดุ: ข้อความก่อนหน้านี้ที่ว่า "ดูเพล็กซ์สแตนเลส 2205 สามารถทนต่ออุณหภูมิ 600 องศาหรือ 800 องศา" นั้นไม่ถูกต้อง ในความเป็นจริง อุณหภูมิการบริการต่อเนื่องของเหล็กดูเพล็กซ์ 2205 ไม่ควรเกิน 300 องศา และอุณหภูมิการบริการระยะสั้นสูงสุด-คือประมาณ 400 องศา หากเกินช่วงนี้จะทำให้เกิดความไม่สมดุลของโครงสร้างดูเพล็กซ์ ส่งผลให้ความต้านทานและความแข็งแรงต่อการกัดกร่อนลดลงอย่างมาก
การแก้ไขการเชื่อมด้วยโบลต์: ในการก่อสร้างสะพาน โดยปกติแล้วโบลต์จะไม่ได้เชื่อมโดยตรง แต่สามารถเชื่อมต่อได้อย่างน่าเชื่อถือโดยการปรับให้เข้ากับส่วนประกอบที่เชื่อมต่อแบบเชื่อม หลีกเลี่ยงความเสียหายต่อประสิทธิภาพของโบลต์เนื่องจากอุณหภูมิในการเชื่อมสูง
การแก้ไขปริมาณคาร์บอน: ข้อดีหลักประการหนึ่งของสเตนเลสดูเพล็กซ์ (เช่น 2205) ก็คือมีปริมาณคาร์บอนต่ำ ไม่ใช่ "ค่อนข้างสูง" ปริมาณคาร์บอนต่ำเป็นกุญแจสำคัญในการต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนได้อย่างดีเยี่ยม ซึ่งจะต้องแยกความแตกต่างจากช่วงปริมาณคาร์บอนของสเตนเลสสตีลทั่วไป (เช่น 304)
