Frage zur Auswahl der Ventilteile bei hohen Temperaturen?
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Materialauswahl für Schieber in den Abgasrohren von Kokereien: Die Temperatur der Kokereiabgase liegt bei etwa 300–350 °C, kann jedoch bis zu 350 °C erreichen. Der Druck ist negativ. Laut den verfügbaren Daten liegt der erforderliche Spannungsbedarf für Q345 bei 350 °C über dem des 15CrMo. Es gibt folgende Fragen: 1. Allein aus Sicht der Belastungsbedingungen scheint es angemessen zu sein, das Material Q345 für die Innenteile der Ventile zu verwenden – stimmt das? 2. Da die Innenteile der Ventile eher dünn und leicht gestaltet sind (zum Beispiel hat das Rohr einen großen Durchmesser, doch die Ventilplatten sind recht dünn), fragt man sich: Wenn es allein darum geht, Deformationen zu vermeiden, ist dann 15CrMo im Vergleich zu Q345 besser geeignet, um Deformationen zu verhindern? 3. Bei 15CrMo und Q345 mit denselben Spezifikationen, zum Beispiel bei einem Durchmesser von 3000 und einer Dicke von 12 mm – unter welchem Material verformt sich das Stahlblech nach längerer Zeit eher bei 350 °C?
15CrMo ist ein hitzebeständiger Stahl mit perlitischer Gitterstruktur. Bei hohen Temperaturen weist er eine hohe Wärmefestigkeit auf (δb ≥ 440 MPa) sowie eine gute Oxidationsbeständigkeit. Zudem besitzt er eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegen Wasserstoffschäden. Aufgrund des hohen Gehalts an Cr, C und anderen Legierungselementen im Stahl ist die Härtbarkeit des Stahls recht ausgeprägt, wodurch seine Schweißfähigkeit schlecht ist. Leistungsparameter zum Vergleich: Legierung: 15CrMo, Zugfestigkeit in MPa: 440–640, Bruchlastgrenze in MPa: 235, Dehnung in (%): 21. Q345 ist eine Stahlsorte. Es handelt sich um ein Niedriglegierungsstahl, der weit verbreitet in Brücken, Fahrzeugen, Schiffen, im Bauwesen, in Druckbehältern sowie in Sondergeräten eingesetzt wird. "Q steht für die Bruchfestigkeit; Q345 bedeutet, dass die Bruchfestigkeit dieses Stahls 345 MPa beträgt. Mechanische Eigenschaften von Q345A: Zugfestigkeit: 490–675; Bruchfestigkeit: ≥345; Dehnung: ≥21. Meiner Meinung nach sollten bei hohen Temperaturen vorrangig Stähle vom Typ 15CrMo verwendet werden – schließlich weisen diese Stähle eine bessere Wärmebeständigkeit auf.