Stainless Steel ist die Abkürzung für Edelstahl und säurebeständigen Stahl. Der Stahl, der gegen schwache Korrosionsmedien wie Luft, Dampf und Wasser beständig ist oder rostfreie Eigenschaften aufweist, wird als Edelstahl bezeichnet. Der Stahl, der gegen chemische Korrosionsmedien (Säure, Alkali, Salz und andere chemische Ätzmittel) beständig ist, wird als säurebeständiger Stahl bezeichnet.
Unter Edelstahl versteht man Stahl, der gegen schwache Korrosionsmedien wie Luft, Dampf und Wasser sowie chemische Ätzmedien wie Säure, Alkali und Salz beständig ist, auch bekannt als rostfreier säurebeständiger Stahl. In der Praxis wird Stahl, der gegen schwache Korrosionsmedien beständig ist, oft als rostfreier Stahl bezeichnet, während Stahl, der gegen chemische Medien beständig ist, als säurebeständiger Stahl bezeichnet wird. Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung zwischen beiden ist ersteres nicht unbedingt beständig gegen Korrosion durch chemische Medien, während letzteres im Allgemeinen rostfrei ist. Die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl hängt von den im Stahl enthaltenen Legierungselementen ab.
Im Allgemeinen werden gewöhnliche rostfreie Stähle je nach metallografischer Struktur in drei Typen unterteilt: austenitische rostfreie Stähle, ferritische rostfreie Stähle und martensitische rostfreie Stähle. Auf der Grundlage dieser drei grundlegenden metallografischen Strukturen wurden Dualphasenstahl, ausscheidungshärtender Edelstahl und hochlegierter Stahl mit einem Eisengehalt von weniger als 50 % für spezifische Anforderungen und Zwecke abgeleitet.
Es ist unterteilt in:
Austenitischer Edelstahl
Die Matrix hat hauptsächlich eine austenitische Struktur (CY-Phase) mit einer kubisch-flächenzentrierten Kristallstruktur, die nicht magnetisch ist und hauptsächlich durch Kaltumformung verstärkt wird (und zu einem gewissen Magnetismus führen kann). Das American Iron and Steel Institute wird durch die Seriennummern 200 und 300 angegeben, z. B. 304.
Ferritischer Edelstahl
Bei der Matrix handelt es sich hauptsächlich um eine Ferritstruktur (Phase a) mit kubisch-raumzentrierter Kristallstruktur, die magnetisch ist und im Allgemeinen nicht durch Wärmebehandlung gehärtet, aber durch Kaltumformung leicht verstärkt werden kann. Das American Iron and Steel Institute ist mit 430 und 446 gekennzeichnet.
Martensitischer Edelstahl
Die Matrix hat eine martensitische Struktur (kubisch oder kubisch raumzentriert), ist magnetisch und ihre mechanischen Eigenschaften können durch Wärmebehandlung angepasst werden. Das American Iron and Steel Institute trägt die Nummern 410, 420 und 440. Martensit weist bei hohen Temperaturen eine austenitische Struktur auf. Wenn es mit einer angemessenen Geschwindigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt wird, kann die austenitische Struktur in Martensit umgewandelt (dh gehärtet) werden.
Austenitischer ferritischer (Duplex-)Edelstahl
Die Matrix weist sowohl austenitische als auch ferritische Zweiphasenstrukturen auf, und der Gehalt an weniger phasiger Matrix beträgt im Allgemeinen mehr als 15 %, was magnetisch ist und durch Kaltumformung verstärkt werden kann. 329 ist ein typischer Duplex-Edelstahl. Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl weist Dualphasenstahl eine höhere Festigkeit auf und seine Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, Chloridspannungskorrosion und Lochfraßkorrosion wurde deutlich verbessert.
Ausscheidungshärtender Edelstahl
Edelstahl, dessen Matrix austenitisch oder martensitisch ist und durch Ausscheidungshärtungsbehandlung gehärtet werden kann. Das American Iron and Steel Institute ist mit 600 Seriennummern gekennzeichnet, beispielsweise 630, also 17-4PH.
Im Allgemeinen weist austenitischer Edelstahl mit Ausnahme von Legierungen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Ferritischer Edelstahl kann in einer Umgebung mit geringer Korrosion verwendet werden. In Umgebungen mit leichter Korrosion können martensitischer Edelstahl und ausscheidungshärtender Edelstahl verwendet werden, wenn für das Material eine hohe Festigkeit oder Härte erforderlich ist.
Eigenschaften und Zweck
Oberflächenbehandlung
Dickendifferenzierung
1. Weil beim Walzprozess der Stahlwerksmaschinen die Walze aufgrund der Erwärmung leicht verformt wird, was zu einer Abweichung in der Dicke des gewalzten Blechs führt. Im Allgemeinen ist die mittlere Dicke auf beiden Seiten dünn. Bei der Messung der Blechdicke ist der mittlere Teil des Blechkopfes gemäß den nationalen Vorschriften zu messen.
2. Toleranz wird im Allgemeinen je nach Markt- und Kundennachfrage in große Toleranz und kleine Toleranz unterteilt: zum Beispiel
Welche Art von Edelstahl rostet nicht leicht?
Es gibt drei Hauptfaktoren, die die Korrosion von Edelstahl beeinflussen:
1. Der Gehalt an Legierungselementen.
Im Allgemeinen ist Stahl mit einem Chromgehalt von 10,5 % nicht leicht zu rosten. Je höher der Gehalt an Chrom und Nickel ist, desto besser ist die Korrosionsbeständigkeit. Beispielsweise sollte der Nickelgehalt von 304-Material 8–10 % und der Chromgehalt 18–20 % betragen. Im Allgemeinen rostet dieser Edelstahl nicht.
2. Der Schmelzprozess des Herstellers beeinflusst auch die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl.
Große Edelstahlwerke mit guter Schmelztechnologie, fortschrittlicher Ausrüstung und fortschrittlichem Prozess können die Kontrolle von Legierungselementen, die Entfernung von Verunreinigungen und die Kontrolle der Kühltemperatur der Knüppel gewährleisten, sodass die Produktqualität stabil und zuverlässig ist, die interne Qualität gut ist und das auch so ist nicht leicht zu rosten. Im Gegenteil, einige kleine Stahlwerke sind hinsichtlich Ausrüstung und Technologie rückständig. Beim Schmelzen können Verunreinigungen nicht entfernt werden und die hergestellten Produkte rosten zwangsläufig.
3. Die äußere Umgebung, eine trockene und gut belüftete Umgebung, rostet nicht leicht.
Allerdings sind Bereiche mit hoher Luftfeuchtigkeit, anhaltendem Regenwetter oder hohem pH-Wert der Luft anfällig für Rost. Edelstahl 304 rostet, wenn die Umgebungsbedingungen zu schlecht sind.
Wie gehe ich mit Rostflecken auf Edelstahl um?
1. Chemische Methoden
Verwenden Sie eine saure Reinigungspaste oder ein Reinigungsspray, um die verrosteten Teile wieder zu passivieren und einen Chromoxidfilm zu bilden, der ihre Korrosionsbeständigkeit wiederherstellt. Um alle Schadstoffe und Säurerückstände nach der Säurereinigung zu entfernen, ist eine gründliche Spülung mit klarem Wasser sehr wichtig. Nach jeder Behandlung mit Poliergerät nachpolieren und mit Polierwachs versiegeln. Bei lokal leichten Rostflecken kann auch eine 1:1-Benzin-Motorölmischung verwendet werden, um die Rostflecken mit einem sauberen Lappen zu entfernen.
2. Mechanische Methode
Strahlen, Kugelstrahlen mit Glas- oder Keramikpartikeln, Tauchen, Bürsten und Polieren. Es ist möglich, die durch zuvor abgetragene Materialien, Poliermaterialien oder Vernichtungsmaterialien verursachten Verunreinigungen auf mechanischem Wege zu entfernen. Alle Arten von Verunreinigungen, insbesondere Fremdeisenpartikel, können die Ursache für Korrosion sein, insbesondere in feuchter Umgebung. Daher sollte die mechanisch gereinigte Oberfläche vorzugsweise trocken gereinigt werden. Die mechanische Methode kann nur zur Reinigung der Oberfläche verwendet werden und kann die Korrosionsbeständigkeit des Materials selbst nicht verändern. Daher empfiehlt es sich, nach der mechanischen Reinigung mit Poliergeräten nachzupolieren und mit Polierwachs zu versiegeln.
Häufig verwendete Edelstahlsorten und -eigenschaften
1. Edelstahl 304. Es ist einer der am häufigsten verwendeten austenitischen Edelstähle mit einer Vielzahl von Anwendungen. Es eignet sich zur Herstellung von Tiefziehformteilen, Säureübertragungsrohren, Behältern,CNC-Strukturdrehteile, verschiedene Instrumentenkörper usw. sowie nichtmagnetische und Niedertemperaturgeräte und -komponenten.
2. Edelstahl 304L. Der austenitische Edelstahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt wurde entwickelt, um die schwerwiegende interkristalline Korrosionstendenz von Edelstahl 304 zu beseitigen, die unter bestimmten Bedingungen durch Cr23C6-Ausfällung verursacht wird. Seine sensibilisierte interkristalline Korrosionsbeständigkeit ist deutlich besser als die von Edelstahl 304. Abgesehen von der geringeren Festigkeit sind die anderen Eigenschaften mit denen von Edelstahl 321 identisch. Es wird hauptsächlich für korrosionsbeständige Geräte und Teile verwendet, die geschweißt werden müssen, aber nicht lösungsbehandelt werden können, und kann zur Herstellung verschiedener Instrumentenkörper verwendet werden.
3. Edelstahl 304H. Für den inneren Zweig aus Edelstahl 304 beträgt der Kohlenstoffmassenanteil 0,04 % – 0,10 %, und die Hochtemperaturleistung ist besser als die von Edelstahl 304.
4. Edelstahl 316. Der Zusatz von Molybdän auf der Basis von 10Cr18Ni12-Stahl verleiht dem Stahl eine gute Beständigkeit gegen reduzierende Medien- und Lochfraßkorrosion. In Meerwasser und anderen Medien ist die Korrosionsbeständigkeit besser als die von Edelstahl 304, der hauptsächlich für korrosionsbeständige Materialien gegen Lochfraß verwendet wird.
5. Edelstahl 316L. Stahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt und guter Beständigkeit gegen sensibilisierte interkristalline Korrosion eignet sich für die Herstellung von Schweißteilen und -geräten mit dicken Abschnitten, beispielsweise als Korrosionsschutzmaterialien in petrochemischen Geräten.
6. Edelstahl 316H. Für den inneren Zweig aus Edelstahl 316 beträgt der Kohlenstoffmassenanteil 0,04 % – 0,10 %, und die Hochtemperaturleistung ist der von Edelstahl 316 überlegen.
7. Edelstahl 317. Die Beständigkeit gegen Lochfraß und Kriechen ist besser als bei Edelstahl 316L. Es wird zur Herstellung petrochemischer und gegen organische Säuren beständiger Geräte verwendet.
8. Edelstahl 321. Titanstabilisierter austenitischer Edelstahl kann aufgrund seiner verbesserten interkristallinen Korrosionsbeständigkeit und guten mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen durch austenitischen Edelstahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt ersetzt werden. Mit Ausnahme besonderer Anlässe wie Hochtemperatur- oder Wasserstoffkorrosionsbeständigkeit wird die Verwendung im Allgemeinen nicht empfohlen.
9. Edelstahl 347. Niobstabilisierter austenitischer Edelstahl. Der Zusatz von Niob verbessert die interkristalline Korrosionsbeständigkeit. Seine Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren, Laugen, Salz und anderen korrosiven Medien ist die gleiche wie bei Edelstahl 321. Aufgrund seiner guten Schweißleistung kann es sowohl als korrosionsbeständiger Werkstoff als auch als hitzebeständiger Stahl verwendet werden. Es wird hauptsächlich in den Bereichen Wärmekraft und Petrochemie eingesetzt, beispielsweise bei der Herstellung von Behältern, Rohren, Wärmetauschern, Schächten, Ofenrohren in Industrieöfen und Ofenrohrthermometern.
10. 904L Edelstahl. Supervollständiger austenitischer Edelstahl ist ein superaustenitischer Edelstahl, der von der finnischen OUTOKUMPU Company erfunden wurde. Sein Nickel-Massenanteil beträgt 24–26 % und der Kohlenstoff-Massenanteil beträgt weniger als 0,02 %. Es verfügt über eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Es weist eine gute Korrosionsbeständigkeit in nicht oxidierenden Säuren wie Schwefelsäure, Essigsäure, Ameisensäure und Phosphorsäure sowie eine gute Beständigkeit gegen Spaltkorrosion und Spannungskorrosion auf. Es ist auf verschiedene Schwefelsäurekonzentrationen unter 70 °C anwendbar und weist eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Essigsäure jeder Konzentration und Temperatur unter Normaldruck sowie gegenüber gemischten Säuren aus Ameisensäure und Essigsäure auf. Die ursprüngliche Norm ASMESB-625 klassifizierte es als Nickelbasislegierung und die neue Norm klassifizierte es als rostfreien Stahl. In China gibt es nur eine ähnliche Marke von 015Cr19Ni26Mo5Cu2-Stahl. Einige europäische Instrumentenhersteller verwenden Edelstahl 904L als Hauptmaterial. Beispielsweise besteht das Messrohr des E+H-Massendurchflussmessers aus 904L-Edelstahl, und auch das Gehäuse von Rolex-Uhren besteht aus 904L-Edelstahl.
11. 440C Edelstahl. Die Härte von martensitischem Edelstahl, härtbarem Edelstahl und Edelstahl ist am höchsten und beträgt HRC57. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Düsen, Lagern, Ventilkernen, Ventilsitzen, Hülsen, Ventilschäften usw. verwendet.CNC-Bearbeitungsteileusw.
12. 17-4PH Edelstahl. Martensitischer ausscheidungshärtender Edelstahl mit einer Härte von HRC44 weist eine hohe Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit auf und kann nicht bei Temperaturen über 300 °C verwendet werden. Es weist eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Atmosphäre und verdünnter Säure oder Salz auf. Seine Korrosionsbeständigkeit ist die gleiche wie bei Edelstahl 304 und Edelstahl 430. Es wird zur Herstellung von Offshore-Plattformen, Turbinenschaufeln, Ventilkernen, Ventilsitzen, Hülsen, Ventilschäften usw. verwendet.
13. Serie 300 – austenitischer Chrom-Nickel-Edelstahl
301 – Gute Duktilität, wird zum Formen von Produkten verwendet. Außerdem lässt es sich durch mechanische Bearbeitung schnell aushärten und ist gut schweißbar. Die Verschleißfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit sind denen von Edelstahl 304 überlegen. Edelstahl 301 zeigt bei der Verformung eine deutliche Kaltverfestigung und wird in verschiedenen Fällen verwendet, bei denen eine hohe Festigkeit erforderlich ist
302 – Im Wesentlichen handelt es sich um eine Variante des Edelstahls 304 mit höherem Kohlenstoffgehalt, der durch Kaltwalzen eine höhere Festigkeit erreichen kann.
302B – ist ein Edelstahl mit hohem Siliziumgehalt, der eine hohe Beständigkeit gegen Oxidation bei hohen Temperaturen aufweist.
303 und 303Se sind Automatenedelstähle, die Schwefel bzw. Selen enthalten und dort eingesetzt werden, wo vor allem Automatenschnitt und hoher Glanz erforderlich sind. Edelstahl 303Se wird auch zur Herstellung von Maschinenteilen verwendet, die eine Warmstauchung erfordern, da dieser Edelstahl unter solchen Bedingungen eine gute Warmumformbarkeit aufweist.
304N – ist ein rostfreier Stahl, der Stickstoff enthält. Um die Festigkeit des Stahls zu verbessern, wird Stickstoff zugesetzt.
305 und 384 – Edelstahl enthält viel Nickel und seine Kaltverfestigungsrate ist niedrig, was für verschiedene Gelegenheiten mit hohen Anforderungen an die Kaltumformbarkeit geeignet ist.
308 – Zur Herstellung von Schweißstäben.
Der Nickel- und Chromgehalt der rostfreien Stähle 309, 310, 314 und 330 ist relativ hoch, um die Oxidationsbeständigkeit und Zeitstandfestigkeit der Stähle bei hohen Temperaturen zu verbessern. Während 30S5 und 310S Varianten der rostfreien Stähle 309 und 310 sind, besteht der Unterschied darin, dass der Kohlenstoffgehalt niedrig ist, um die Karbidausscheidung in der Nähe der Schweißnaht zu minimieren. Edelstahl 330 weist eine besonders hohe Aufkohlungsbeständigkeit und Thermoschockbeständigkeit auf.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 05.12.2022