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.
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.
Dzieli się na:
Stal nierdzewna austenityczna
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.
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.
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).
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.
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
Obróbka 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 wymaganiami rynku i klientów: na przykład
Jaka stal nierdzewna nie jest łatwa do rdzewienia?
Na korozję stali nierdzewnej wpływają trzy główne czynniki:
1. Zawartość pierwiastków stopowych.
Ogólnie rzecz biorąc, stal o zawartości chromu 10,5% nie jest łatwa do rdzewienia. Im wyższa zawartość chromu i niklu, tym lepsza odporność na korozję. Na przykład zawartość niklu w materiale 304 powinna wynosić 8-10%, a zawartość chromu powinna wynosić 18-20%. Ogólnie rzecz biorąc, taka stal nierdzewna nie rdzewieje.
2. Proces wytapiania producenta będzie miał również wpływ na odporność stali nierdzewnej na korozję.
Duże zakłady produkujące stal nierdzewną z dobrą technologią wytapiania, zaawansowanym sprzętem i zaawansowanym procesem mogą zapewnić kontrolę pierwiastków stopowych, usuwanie zanieczyszczeń i kontrolę temperatury chłodzenia kęsów, dzięki czemu jakość produktu jest stabilna i niezawodna, jakość wewnętrzna jest dobra i jest niełatwo zardzewieć. Wręcz przeciwnie, niektóre małe huty stali są zacofane pod względem sprzętu i technologii. Podczas wytapiania nie można usunąć zanieczyszczeń, a powstałe produkty nieuchronnie rdzewieją.
3. Środowisko zewnętrzne, suche i dobrze wentylowane środowisko nie jest łatwe do rdzewienia.
Jednakże obszary o dużej wilgotności powietrza, ciągłej deszczowej pogodzie lub wysokim pH powietrza są podatne na rdzę. Stal nierdzewna 304 rdzewieje, jeśli otoczenie jest zbyt ubogie.
Jak sobie poradzić z plamami rdzy na stali nierdzewnej?
1. Metody chemiczne
Użyj kwaśnej pasty lub sprayu czyszczącego, aby pomóc zardzewiałym częściom w ponownej pasywacji, tworząc warstwę tlenku chromu i przywracając im odporność na korozję. Po czyszczeniu kwasem, w celu usunięcia wszelkich zanieczyszczeń i pozostałości kwasów, bardzo ważne jest dokładne spłukanie czystą wodą. Po wszystkich zabiegach należy ponownie wypolerować za pomocą sprzętu do polerowania i uszczelnić woskiem polerskim. W przypadku pojazdów, na których występują miejscowo niewielkie plamy rdzy, można również zastosować mieszankę oleju do silników benzynowych w stosunku 1:1, aby usunąć plamy rdzy czystą szmatką.
2. Metoda mechaniczna
Oczyszczanie strumieniowo-ścierne, śrutowanie cząstkami szklanymi lub ceramicznymi, zanurzanie, szczotkowanie i polerowanie. Zanieczyszczenia spowodowane wcześniej usuniętymi materiałami, materiałami polerskimi lub materiałami anihilacyjnymi można usunąć metodami mechanicznymi. Źródłem korozji mogą być wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia, zwłaszcza obce cząstki żelaza, szczególnie w wilgotnym środowisku. Dlatego powierzchnię czyszczoną mechanicznie najlepiej formalnie oczyścić na sucho. Metodę mechaniczną można stosować wyłącznie do czyszczenia powierzchni i nie można zmienić odporności na korozję samego materiału. Dlatego po czyszczeniu mechanicznym zaleca się ponowne polerowanie za pomocą sprzętu polerskiego i uszczelnienie woskiem polerskim.
Powszechnie stosowane gatunki i właściwości stali nierdzewnej
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 do toczenia strukturalnego cnc, różne korpusy instrumentów itp., a także sprzęt i komponenty niemagnetyczne i niskotemperaturowe.
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,części do obróbki CNCitp.
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 produkcji platform morskich, łopatek turbin, rdzeni zaworów, gniazd zaworów, tulei, trzonków zaworów itp.
13. Seria 300 - Austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa
301 - Dobra ciągliwość, stosowana do formowania wyrobów. Można go również szybko utwardzać poprzez obróbkę mechaniczną, przy dobrej spawalności. Odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniowa są lepsze niż stal nierdzewna 304. Stal nierdzewna 301 wykazuje oczywiste utwardzanie podczas odkształcania i jest używana przy różnych okazjach wymagających dużej wytrzymałości
302 - Zasadniczo jest to odmiana stali nierdzewnej 304 o wyższej zawartości węgla, która może uzyskać wyższą wytrzymałość poprzez walcowanie na zimno.
302B - to stal nierdzewna o dużej zawartości krzemu, która charakteryzuje się dużą odpornością na utlenianie w wysokiej temperaturze.
303 i 303Se to stale nierdzewne automatowe zawierające odpowiednio siarkę i selen, które są stosowane tam, gdzie wymagane jest głównie swobodne cięcie i wysoki połysk. Stal nierdzewna 303Se jest również używana do produkcji części maszyn wymagających spęczania na gorąco, ponieważ w takich warunkach ta stal nierdzewna ma dobrą podatność na obróbkę na gorąco.
304N - jest stalą nierdzewną zawierającą azot. Azot dodaje się w celu poprawy wytrzymałości stali.
305 i 384 - Stal nierdzewna zawiera dużą ilość niklu, a jej stopień utwardzania przez zgniot jest niski, co nadaje się na różne okazje z wysokimi wymaganiami dotyczącymi odkształcalności na zimno.
308 - Do wykonywania prętów spawalniczych.
Zawartość niklu i chromu w stalach nierdzewnych 309, 310, 314 i 330 jest stosunkowo wysoka, aby poprawić odporność stali na utlenianie i wytrzymałość na pełzanie w wysokich temperaturach. Chociaż stale 30S5 i 310S są odmianami stali nierdzewnych 309 i 310, różnica polega na tym, że zawartość węgla jest niska, aby zminimalizować wytrącanie się węglików w pobliżu spoiny. Stal nierdzewna 330 ma szczególnie wysoką odporność na nawęglanie i odporność na szok termiczny.
Czas publikacji: 05 grudnia 2022 r