OHUTLEVY 2024 • 13 www.ohutlevy.com räslajit, kuten 304/304L sekä 316/316L, ovat soveltuvia kryogeenisiin lämpötiloihin ja myös nestemäisen vedyn säilöntään. Austeniittiset ruostumattomat teräksetkään eivät ole täysin immuuneja vetyhauraudelle. Vedyn aiheuttamaa haurastumisilmiö on voimakkaimmillaan -70 … -50 °C lämpötila-alueella. Vaativiin sovelluksiin materiaaliksi valitaan tyypillistä stabiilimpi austeniittinen ruostumaton teräs, kuten 1.4420, 1.4429 tai 1.4435. Esimerkki materiaaleille vaativasta sovelluksesta on vedyn tankkausasemat, jotka operoivat yleensä 350 bar tai 700 bar paineessa ja korkean paineen vuoksi vety vaatii jäähdytyksen noin -40 °C lämpötilaan. [3] Stabiilit austeniittiset ruostumattomat teräkset vastustavat muokkausmartensiitin muodostumista, joka poikkeaa rakenteeltaan ympäröivästä austeniittisesta kiderakenteesta ja toimii muodostuessaan vedyn kulkuväylänä materiaaliin aiheuttaen haitallisia vetyloukkuja. Austeniitin stabiilisuus voidaan laskea kemiallisesta koostumuksesta nikkeliekvivalentin (Nieq) tai Md30-lämpötilan laskentakaavojen mukaisesti. Yleisesti seostettavista alkuaineista nikkeli, mangaani ja typpi lisäävät austeniitin stabiilisuutta. Vaativimpiin sovelluksiin suositellaan usein lajeja joiden stabiilisuus Nieq on 27 tai korkeampi. Kyseiset teräslajit ovat pääsääntöisesti korkeasti nikkeliseosteisia (Ni > 12,5%), pois lukien laji 316plus / 1.4420, jossa korkea stabiilisuus saavutetaan selkeästi alhaisemmalla nikkelipitoisuudella (Ni 8,6 %). Kuvassa 3 on esitettynä austeniittisia ruostumattomia teräslajeja ja niiden vastaava stabiilisuus. Austeniittiset ruostumattomat teräkset ovat erittäin sitkeitä ja hyvin muovattavia, mutta yleisesti ottaen niiden lujuus normaalissa pehmeäksi hehkutetussa toimitustilassa on vaatimaton esimerkiksi ultralujiin hiiliteräksiin verrattuna. Typpiseosteisissa austeniittisissa ruostumattomissa teräslajeissa, kuten 316plus (1.4420) sekä 304LN (1.4311), on tyypillistä korkeampi lujuus, joka mahdollistaa kevyempien rakenteiden suunnittelun hyödyntämällä ohuempaa seinämäpaksuutta. Näistä erityisesti 316plus soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi vetysovelluksissa korkean lujuuden ja austeniitin stabiilisuuden ansiosta. Kasvava vedyn käyttö energian kantajana luo ohutlevyille uusia käyttökohteita. Etenkin austeniittiset ruostumattomat teräkset soveltuvat ominaisuuksiensa puolesta hyvin myös käytettäväksi vetysovelluksissa. Ko. teräkset toimivat hyvin laajalla käyttölämpötila-alueella ja vastustavat vedyn diffuusiota tehokkaasti. ■ • PASI ASPEGREN, HEIKKI KOKKOMÄKI Lähteet: [1] www.deloitte.com/global/en/about/press-room/new-deloitte-reportemerging-green-hydrogen-market.html [2] www.nrel.gov/docs/fy23osti/81704.pdf [3] www.mdpi.com/1996-1073/16/6/2890 [4] www.outokumpu.com/en/expertise/2024/stainless-steel-for-hydrogenstorage-tanks Lisätietoja: www.outokumpu.com/industries/energy/hydrogen KUVA 3. Austeniittiset ruostumattomat teräslajit austeniitin stabiilisuuden mukaisesti. Stabiilisuus kasvaa vasemmalle ylös mentäessä, jolloin nikkeliekvivalentti on korkea ja mahdollisen muokkausmartensiitin muodostumislämpötila (Md30) on matala. [4]
RkJQdWJsaXNoZXIy MjU0NTUwMw==