Acciaio inossidabile diPezzi meccanici CNCè uno dei materiali in acciaio più comuni nella lavorazione degli strumenti. Comprendere la conoscenza dell'acciaio inossidabile aiuterà gli operatori degli strumenti a padroneggiare meglio la selezione e l'utilizzo degli strumenti.
Acciaio inossidabile è l'abbreviazione di acciaio inossidabile e acciaio resistente agli acidi. L'acciaio resistente ai mezzi corrosivi deboli come aria, vapore e acqua o che ha proprietà inossidabili è chiamato acciaio inossidabile; L'acciaio resistente alla corrosione chimica (acidi, alcali, sale e altri agenti chimici) è chiamato acciaio resistente agli acidi.
L'acciaio inossidabile si riferisce all'acciaio resistente ai mezzi di corrosione deboli come aria, vapore e acqua e ai mezzi di incisione chimica come acidi, alcali e sale, noto anche come acciaio inossidabile resistente agli acidi. Nelle applicazioni pratiche, l'acciaio resistente alla corrosione debole è spesso chiamato acciaio inossidabile, mentre l'acciaio resistente agli agenti chimici è chiamato acciaio resistente agli acidi. A causa della differenza di composizione chimica tra i due, il primo non è necessariamente resistente alla corrosione dei mezzi chimici, mentre il secondo è generalmente inossidabile. La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile dipende dagli elementi di lega contenuti nell'acciaio.
Classificazione comune
Generalmente si divide in:
Generalmente, in base alla struttura metallografica, gli acciai inossidabili ordinari si dividono in tre tipologie: acciai inossidabili austenitici, acciai inossidabili ferritici e acciai inossidabili martensitici. Sulla base di queste tre strutture metallografiche di base, sono stati derivati per esigenze e scopi specifici l'acciaio a doppia fase, l'acciaio inossidabile indurente per precipitazione e l'acciaio altamente legato con un contenuto di ferro inferiore al 50%.
1. Acciaio inossidabile austenitico.
La matrice è principalmente una struttura austenitica (fase CY) con una struttura cristallina cubica centrata sulla faccia, che non è magnetica ed è principalmente rafforzata (e può portare a un certo magnetismo) mediante lavorazione a freddo. L'American Iron and Steel Institute è indicato dai numeri di serie 200 e 300, come 304.
2. Acciaio inossidabile ferritico.
La matrice è principalmente una struttura di ferrite (fase a) con una struttura cristallina cubica centrata sul corpo, che è magnetica e generalmente non può essere indurita mediante trattamento termico, ma può essere leggermente rinforzata mediante lavorazione a freddo. L'American Iron and Steel Institute è contrassegnato con 430 e 446.
3. Acciaio inossidabile martensitico.
La matrice è una struttura martensitica (cubica a corpo centrato o cubica), magnetica e le sue proprietà meccaniche possono essere regolate mediante trattamento termico. L'American Iron and Steel Institute è indicato con i numeri 410, 420 e 440. La martensite ha struttura austenitica ad alta temperatura. Quando viene raffreddata a temperatura ambiente ad una velocità adeguata, la struttura austenitica può essere trasformata in martensite (cioè indurita).
4. Acciaio inossidabile austenitico ferritico (duplex).
La matrice ha strutture bifase sia di austenite che di ferrite e il contenuto della matrice con meno fasi è generalmente superiore al 15%, che è magnetica e può essere rafforzata mediante lavorazione a freddo. 329 è un tipico acciaio inossidabile duplex. Rispetto all'acciaio inossidabile austenitico, l'acciaio bifase ha una resistenza maggiore e la sua resistenza alla corrosione intergranulare, alla tensocorrosione da cloruri e alla vaiolatura è stata notevolmente migliorata.
5. Acciaio inossidabile indurente per precipitazione.
Acciaio inossidabile la cui matrice è austenitica o martensitica e può essere indurito mediante trattamento di indurimento per precipitazione. L'American Iron and Steel Institute è contrassegnato con 600 numeri di serie, come 630, ovvero 17-4PH.
In generale, ad eccezione delle leghe, l'acciaio inossidabile austenitico ha un'eccellente resistenza alla corrosione. L'acciaio inossidabile ferritico può essere utilizzato in ambienti con bassa corrosione. Negli ambienti con corrosione lieve, è possibile utilizzare l'acciaio inossidabile martensitico e l'acciaio inossidabile indurente per precipitazione se il materiale deve avere elevata resistenza o durezza.
Caratteristiche e scopo
Tecnologia delle superfici
Differenziazione dello spessore
1. Perché nel processo di laminazione dei macchinari dell'acciaieria, il rullo viene leggermente deformato a causa del riscaldamento, con conseguente deviazione dello spessore della lamiera laminata. Generalmente, lo spessore medio è sottile su entrambi i lati. Quando si misura lo spessore della piastra, la parte centrale della testa della piastra deve essere misurata secondo le normative nazionali.
2. La tolleranza è generalmente divisa in tolleranza grande e tolleranza piccola in base alla domanda del mercato e dei clienti:
Per esempio
Gradi di acciaio inossidabile comunemente usati e proprietà degli strumenti
1. Acciaio inossidabile 304. È uno degli acciai inossidabili austenitici più utilizzati con un gran numero di applicazioni. È adatto per la produzione di parti sagomate per imbutitura profonda, tubi per la trasmissione di acidi, recipienti, parti strutturali, vari corpi di strumenti, ecc., nonché apparecchiature e componenti non magnetici e a bassa temperatura.
2. Acciaio inossidabile 304L. L'acciaio inossidabile austenitico a bassissimo tenore di carbonio sviluppato per risolvere la grave tendenza alla corrosione intergranulare dell'acciaio inossidabile 304 causata dalla precipitazione di Cr23C6 in alcune condizioni, la sua resistenza alla corrosione intergranulare sensibilizzata è significativamente migliore dell'acciaio inossidabile 304. Fatta eccezione per la resistenza inferiore, le altre proprietà sono le stesse dell'acciaio inossidabile 321. Viene utilizzato principalmente per apparecchiature e parti resistenti alla corrosione che necessitano di saldatura ma che non possono essere trattate con soluzione e può essere utilizzato per produrre vari corpi di strumenti.
3. Acciaio inossidabile 304H. Per il ramo interno dell'acciaio inossidabile 304, la frazione di massa di carbonio è dello 0,04% – 0,10% e le prestazioni alle alte temperature sono superiori all'acciaio inossidabile 304.
4. Acciaio inossidabile 316. L'aggiunta di molibdeno sulla base dell'acciaio 10Cr18Ni12 conferisce all'acciaio una buona resistenza alla corrosione riducente e alla vaiolatura. Nell'acqua di mare e in altri mezzi, la resistenza alla corrosione è superiore all'acciaio inossidabile 304, utilizzato principalmente per materiali resistenti alla corrosione.
5. Acciaio inossidabile 316L. L'acciaio a bassissimo tenore di carbonio, con buona resistenza alla corrosione intergranulare sensibilizzata, è adatto per la produzione di parti e apparecchiature di saldatura di sezione spessa, come materiali anticorrosivi nelle apparecchiature petrolchimiche.
6. Acciaio inossidabile 316H. Per il ramo interno dell'acciaio inossidabile 316, la frazione di massa di carbonio è dello 0,04% – 0,10% e le prestazioni alle alte temperature sono superiori a quelle dell'acciaio inossidabile 316.
7. Acciaio inossidabile 317. La resistenza alla corrosione per vaiolatura e al creep è superiore all'acciaio inossidabile 316L. Viene utilizzato per produrre apparecchiature petrolchimiche e resistenti agli acidi organici.
8. Acciaio inossidabile 321. L'acciaio inossidabile austenitico stabilizzato al titanio può essere sostituito dall'acciaio inossidabile austenitico a bassissimo contenuto di carbonio grazie alla sua migliore resistenza alla corrosione intergranulare e alle buone proprietà meccaniche alle alte temperature. Ad eccezione di occasioni speciali come la resistenza alle alte temperature o alla corrosione dell'idrogeno, generalmente non è consigliabile utilizzarlo.
9. Acciaio inossidabile 347. Acciaio inossidabile austenitico stabilizzato al niobio. L'aggiunta di niobio migliora la resistenza alla corrosione intergranulare. La sua resistenza alla corrosione in acidi, alcali, sale e altri mezzi corrosivi è la stessa dell'acciaio inossidabile 321. Con buone prestazioni di saldatura, può essere utilizzato sia come materiale resistente alla corrosione che come acciaio resistente al calore. Viene utilizzato principalmente nei settori dell'energia termica e petrolchimica, come la realizzazione di recipienti, tubi, scambiatori di calore, alberi, tubi di forni industriali e termometri per tubi di forni.
10. Acciaio inossidabile 904L. L'acciaio inossidabile austenitico super completo è un acciaio inossidabile super austenitico inventato dalla società finlandese OUTOKUMPU. La sua frazione di massa di nichel è compresa tra il 24% e il 26% e la frazione di massa di carbonio è inferiore allo 0,02%. Ha un'eccellente resistenza alla corrosione. Ha una buona resistenza alla corrosione negli acidi non ossidanti come acido solforico, acido acetico, acido formico e acido fosforico, nonché una buona resistenza alla corrosione interstiziale e alla tensocorrosione. È applicabile a varie concentrazioni di acido solforico inferiori a 70 ℃ e ha una buona resistenza alla corrosione all'acido acetico di qualsiasi concentrazione e temperatura sotto pressione normale e all'acido misto di acido formico e acido acetico. Lo standard originale ASMESB-625 lo classificava come lega a base di nichel e il nuovo standard lo classificava come acciaio inossidabile. In Cina esiste solo una marca simile di acciaio 015Cr19Ni26Mo5Cu2. Alcuni produttori europei di strumenti utilizzano l'acciaio inossidabile 904L come materiale principale. Ad esempio, il tubo di misurazione del misuratore di portata massico E+H utilizza acciaio inossidabile 904L e anche la cassa degli orologi Rolex utilizza acciaio inossidabile 904L.
11. Acciaio inossidabile 440C. La durezza dell'acciaio inossidabile martensitico, dell'acciaio inossidabile temprabile e dell'acciaio inossidabile è la più alta e la durezza è HRC57. Viene utilizzato principalmente per realizzare ugelli, cuscinetti, nuclei di valvole, sedi di valvole, manicotti, steli di valvole, ecc.
12. Acciaio inossidabile 17-4PH. L'acciaio inossidabile martensitico indurente per precipitazione, con durezza HRC44, ha elevata robustezza, durezza e resistenza alla corrosione e non può essere utilizzato a temperature superiori a 300 ℃. Ha una buona resistenza alla corrosione dell'atmosfera e dell'acido o del sale diluito. La sua resistenza alla corrosione è la stessa dell'acciaio inossidabile 304 e dell'acciaio inossidabile 430. È usato per produrrePezzi meccanici CNC, pale di turbine, nuclei di valvole, sedi di valvole, manicotti, steli di valvole, ecc.
Nella professione degli strumenti, in combinazione con problemi di universalità e costi, l'ordine di selezione convenzionale dell'acciaio inossidabile austenitico è 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, di cui 317 è meno utilizzato, 321 non lo è consigliato, 347 viene utilizzato per la resistenza alla corrosione alle alte temperature, 904L è il materiale predefinito per alcuni componenti di singoli produttori e 904L non è selezionato attivamente nel progetto.
Nella progettazione e nella selezione degli strumenti, di solito ci sono occasioni in cui il materiale dello strumento è diverso dal materiale del tubo, soprattutto in condizioni di lavoro ad alta temperatura, si dovrebbe prestare particolare attenzione al fatto che la selezione del materiale dello strumento soddisfi la temperatura di progetto e la pressione di progetto di apparecchiature di processo o tubazioni. Ad esempio, il tubo è in acciaio al cromo molibdeno ad alta temperatura, mentre lo strumento è in acciaio inossidabile. In questo caso è probabile che si verifichino problemi ed è necessario consultare il manometro della temperatura e della pressione dei materiali pertinenti.
Nel processo di progettazione e selezione del tipo di strumento, spesso incontriamo acciaio inossidabile di diversi sistemi, serie e marche. Quando si seleziona il tipo, dovremmo considerare i problemi da molteplici punti di vista come specifici mezzi di processo, temperatura, pressione, parti sollecitate, corrosione e costi.
Orario di pubblicazione: 17 ottobre 2022