Stal nierdzewnaCzęści do obróbki CNCjest jednym z najpowszechniejszych materiałów stalowych w produkcji instrumentów. Zrozumienie wiedzy o stali nierdzewnej pomoże operatorom instrumentów w lepszym wyborze i zastosowaniu instrumentów.
Stal nierdzewna to skrót od stali nierdzewnej i stali kwasoodpornej. Stal odporna na słabe czynniki korozyjne, takie jak powietrze, para i woda, lub posiadająca właściwości nierdzewne, nazywana jest stalą nierdzewną; Stal odporna na czynniki korozji chemicznej (kwas, zasady, sól i inne trawienie chemiczne) nazywana jest stalą kwasoodporną.
Stal nierdzewna odnosi się do stali odpornej na słabe czynniki korozyjne, takie jak powietrze, para i woda, oraz na środki trawiące chemiczne, takie jak kwasy, zasady i sól, zwaną również stalą nierdzewną kwasoodporną. W zastosowaniach praktycznych stal odporna na słabe środowisko korozyjne nazywana jest często stalą nierdzewną, natomiast stal odporna na środowisko chemiczne nazywana jest stalą kwasoodporną. Ze względu na różnicę w składzie chemicznym między nimi, ten pierwszy niekoniecznie jest odporny na korozję chemiczną, podczas gdy drugi jest na ogół nierdzewny. Odporność na korozję stali nierdzewnej zależy od składników stopowych zawartych w stali.
Wspólna klasyfikacja
Generalnie dzieli się na:
Ogólnie rzecz biorąc, zgodnie ze strukturą metalograficzną, zwykłe stale nierdzewne dzieli się na trzy typy: austenityczne stale nierdzewne, ferrytyczne stale nierdzewne i martenzytyczne stale nierdzewne. Na podstawie tych trzech podstawowych struktur metalograficznych wyprowadzono stal dwufazową, stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo oraz stal wysokostopową o zawartości żelaza poniżej 50% dla konkretnych potrzeb i celów.
1. Austenityczna stal nierdzewna.
Osnowa składa się głównie ze struktury austenitycznej (faza CY) z sześcienną strukturą kryształu skupioną na powierzchni, która jest niemagnetyczna i jest głównie wzmacniana (i może prowadzić do pewnego magnetyzmu) poprzez obróbkę na zimno. Amerykański Instytut Żelaza i Stali jest oznaczony numerami serii 200 i 300, np. 304.
2. Ferrytyczna stal nierdzewna.
Osnowa składa się głównie ze struktury ferrytowej (faza a) z sześcienną strukturą kryształu skupioną wokół ciała, która jest magnetyczna i generalnie nie może być utwardzana przez obróbkę cieplną, ale można ją nieznacznie wzmocnić poprzez obróbkę na zimno. Amerykański Instytut Żelaza i Stali ma numery 430 i 446.
3. Martenzytyczna stal nierdzewna.
Matryca ma strukturę martenzytyczną (sześcienną lub sześcienną ze środkiem), magnetyczną, a jej właściwości mechaniczne można regulować poprzez obróbkę cieplną. Amerykański Instytut Żelaza i Stali jest oznaczony numerami 410, 420 i 440. Martenzyt ma strukturę austenityczną w wysokiej temperaturze. Kiedy zostanie schłodzony do temperatury pokojowej z odpowiednią szybkością, struktura austenityczna może zostać przekształcona w martenzyt (tj. utwardzona).
4. Austenityczna stal nierdzewna ferrytyczna (duplex).
Osnowa ma struktury dwufazowe zarówno austenitu, jak i ferrytu, a zawartość osnowy o mniejszej fazie wynosi na ogół więcej niż 15%, która jest magnetyczna i można ją wzmocnić poprzez obróbkę na zimno. 329 to typowa stal nierdzewna typu duplex. W porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną stal dwufazowa ma wyższą wytrzymałość, a jej odporność na korozję międzykrystaliczną, korozję naprężeniową chlorkową i korozję wżerową została znacznie poprawiona.
5. Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo.
Stal nierdzewna, której osnowa jest austenityczna lub martenzytyczna i może być utwardzana poprzez utwardzanie wydzieleniowe. Amerykański Instytut Żelaza i Stali oznaczony jest numerami serii 600, np. 630, czyli 17-4PH.
Ogólnie rzecz biorąc, z wyjątkiem stopów, austenityczna stal nierdzewna ma doskonałą odporność na korozję. Ferrytyczna stal nierdzewna może być stosowana w środowisku o niskiej korozji. W środowisku o łagodnej korozji można zastosować martenzytyczną stal nierdzewną i stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo, jeśli wymagana jest wysoka wytrzymałość lub twardość materiału.
Charakterystyka i przeznaczenie
Technologia powierzchni
Różnicowanie grubości
1. Ponieważ w procesie walcowania w maszynach stalowni rolka ulega lekkiemu odkształceniu w wyniku nagrzania, co powoduje odchylenie w grubości walcowanej blachy. Ogólnie rzecz biorąc, środkowa grubość jest cienka po obu stronach. Przy pomiarze grubości płyty należy zmierzyć środkową część główki płyty zgodnie z przepisami krajowymi.
2. Tolerancję ogólnie dzieli się na dużą tolerancję i małą tolerancję zgodnie z zapotrzebowaniem rynku i klientów:
Na przykład
Powszechnie stosowane gatunki stali nierdzewnej i właściwości instrumentów
1. Stal nierdzewna 304. Jest to jedna z najpowszechniej stosowanych austenitycznych stali nierdzewnych o dużej liczbie zastosowań. Nadaje się do produkcji części formowanych głęboko tłoczonych, rur przesyłowych kwasu, zbiorników, części konstrukcyjnych, różnych korpusów instrumentów itp., A także sprzętu i komponentów niemagnetycznych i niskotemperaturowych.
2. Stal nierdzewna 304L. Austenityczna stal nierdzewna o ultraniskiej zawartości węgla opracowana w celu rozwiązania poważnej tendencji do korozji międzykrystalicznej stali nierdzewnej 304 spowodowanej wytrącaniem się Cr23C6 w pewnych warunkach. Jej uczulona odporność na korozję międzykrystaliczną jest znacznie lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 304. Z wyjątkiem niższej wytrzymałości, inne właściwości są takie same jak stal nierdzewna 321. Stosowany jest głównie do sprzętu i części odpornych na korozję, które wymagają spawania, ale nie można ich poddawać obróbce roztworowej i może być stosowany do produkcji różnych korpusów instrumentów.
3. Stal nierdzewna 304H. W przypadku wewnętrznej gałęzi stali nierdzewnej 304 udział masowy węgla wynosi 0,04% - 0,10%, a wydajność w wysokich temperaturach jest lepsza niż stali nierdzewnej 304.
4. Stal nierdzewna 316. Dodatek molibdenu na bazie stali 10Cr18Ni12 sprawia, że stal ta charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję średnią i wżerową. W wodzie morskiej i innych mediach odporność na korozję jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 304, stosowanej głównie do materiałów odpornych na korozję wżerową.
5. Stal nierdzewna 316L. Stal o ultraniskiej zawartości węgla, charakteryzująca się dobrą odpornością na uczuloną korozję międzykrystaliczną, nadaje się do produkcji części i sprzętu spawalniczego o grubych przekrojach, takich jak materiały antykorozyjne w sprzęcie petrochemicznym.
6. Stal nierdzewna 316H. W przypadku wewnętrznej gałęzi stali nierdzewnej 316 udział masowy węgla wynosi 0,04% - 0,10%, a wydajność w wysokich temperaturach jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 316.
7. Stal nierdzewna 317. Odporność na korozję wżerową i pełzanie jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 316L. Stosowany jest do produkcji urządzeń petrochemicznych i odpornych na działanie kwasów organicznych.
8. Stal nierdzewna 321. Austenityczną stal nierdzewną stabilizowaną tytanem można zastąpić austenityczną stalą nierdzewną o bardzo niskiej zawartości węgla ze względu na jej lepszą odporność na korozję międzykrystaliczną i dobre właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach. Z wyjątkiem specjalnych okazji, takich jak odporność na wysoką temperaturę lub korozję wodorową, ogólnie nie zaleca się stosowania.
9. Stal nierdzewna 347. Austenityczna stal nierdzewna stabilizowana niobem. Dodatek niobu poprawia odporność na korozję międzykrystaliczną. Jego odporność na korozję w kwasach, zasadach, soli i innych mediach korozyjnych jest taka sama jak w przypadku stali nierdzewnej 321. Dzięki dobrej wydajności spawania może być stosowany zarówno jako materiał odporny na korozję, jak i stal żaroodporna. Stosowany jest głównie w energetyce cieplnej i petrochemii, takich jak produkcja zbiorników, rur, wymienników ciepła, wałów, rur piecowych w piecach przemysłowych i termometrów rurowych pieców.
10. Stal nierdzewna 904L. Super kompletna austenityczna stal nierdzewna to superaustenityczna stal nierdzewna wynaleziona przez firmę OUTOKUMPU z Finlandii. Jego udział masowy niklu wynosi 24% - 26%, a udział masowy węgla jest mniejszy niż 0,02%. Posiada doskonałą odporność na korozję. Ma dobrą odporność na korozję w kwasach nieutleniających, takich jak kwas siarkowy, kwas octowy, kwas mrówkowy i kwas fosforowy, a także dobrą odporność na korozję szczelinową i korozję naprężeniową. Ma zastosowanie do różnych stężeń kwasu siarkowego poniżej 70 ℃ i ma dobrą odporność na korozję wobec kwasu octowego o dowolnym stężeniu i temperaturze pod normalnym ciśnieniem oraz na mieszany kwas kwasu mrówkowego i kwasu octowego. Oryginalna norma ASMESB-625 sklasyfikowała go jako stop na bazie niklu, a nowa norma sklasyfikowała go jako stal nierdzewną. W Chinach dostępna jest tylko podobna marka stali 015Cr19Ni26Mo5Cu2. Kilku europejskich producentów instrumentów wykorzystuje stal nierdzewną 904L jako kluczowy materiał. Na przykład rurka pomiarowa przepływomierza masowego E+H wykonana jest ze stali nierdzewnej 904L, a koperty zegarków Rolex również wykonane są ze stali nierdzewnej 904L.
11. Stal nierdzewna 440C. Twardość martenzytycznej stali nierdzewnej, utwardzalnej stali nierdzewnej i stali nierdzewnej jest najwyższa, a twardość wynosi HRC57. Stosowany jest głównie do produkcji dysz, łożysk, rdzeni zaworów, gniazd zaworów, tulei, trzonków zaworów itp.
12. Stal nierdzewna 17-4PH. Martenzytyczna stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo o twardości HRC44, posiada wysoką wytrzymałość, twardość i odporność na korozję, nie może być stosowana w temperaturach wyższych niż 300℃. Ma dobrą odporność na korozję w atmosferze i rozcieńczonym kwasie lub soli. Jego odporność na korozję jest taka sama jak w przypadku stali nierdzewnej 304 i stali nierdzewnej 430. Służy do produkcjiCzęści do obróbki CNC, łopatki turbin, rdzenie zaworów, gniazda zaworów, tuleje, trzonki zaworów itp.
W branży przyrządów, w połączeniu z uniwersalnością i kosztami, konwencjonalna kolejność wyboru austenitycznej stali nierdzewnej to stal nierdzewna 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, z czego 317 jest rzadziej używane, 321 nie zalecany, 347 jest używany do odporności na korozję w wysokich temperaturach, 904L jest domyślnym materiałem dla niektórych komponentów poszczególnych producentów, a 904L jest nie wybrane aktywnie w projekcie.
Podczas projektowania i doboru przyrządów zwykle zdarza się, że materiał przyrządu różni się od materiału rury, szczególnie w warunkach pracy w wysokiej temperaturze, należy zwrócić szczególną uwagę na to, czy dobór materiału przyrządu spełnia temperaturę projektową i ciśnienie projektowe sprzęt procesowy lub rury. Na przykład rura jest wykonana ze stali chromowo-molibdenowej odpornej na wysoką temperaturę, a przyrząd ze stali nierdzewnej. W takim przypadku mogą wystąpić problemy i należy sprawdzić manometry temperatury i ciśnienia odpowiednich materiałów.
W procesie projektowania przyrządów i doboru typu często spotykamy stal nierdzewną różnych systemów, serii i marek. Wybierając typ, powinniśmy rozważyć problemy z wielu perspektyw, takich jak specyficzne media procesowe, temperatura, ciśnienie, części obciążone, korozja i koszt.
Czas publikacji: 17 października 2022 r