Stal nierdzewna jest wszechobecna w życiu, a jej różne modele są trudne do rozróżnienia. Dzisiaj chciałbym podzielić się z Wami artykułem, który rozjaśni Wam tę wiedzę.
Stal nierdzewna to skrót od stali nierdzewnej odpornej na działanie kwasów, powietrza, pary wodnej, wody i innych słabych mediów korozyjnych lub stali nierdzewnej, znanej jako stal nierdzewna; będzie odporna na działanie chemicznych mediów korozyjnych (kwasów, zasad, soli i innych środków chemicznych impregnujących). Korozję stali nazywa się stalą kwasoodporną.
Stal nierdzewna to stal nierdzewna, która jest podatna na korozję w środowisku powietrza, pary wodnej, wody i innych słabych czynników korozyjnych, a także kwasów, zasad, soli i innych chemicznych czynników korozyjnych. Stal nierdzewna nazywana jest również stalą kwasoodporną. W praktyce stal nierdzewna jest często nazywana stalą nierdzewną, a stal kwasoodporna. Ze względu na różnice w składzie chemicznym, stal nierdzewna nie jest koniecznie odporna na korozję w środowisku chemicznym, podczas gdy stal nierdzewna jest zazwyczaj nierdzewna. Odporność stali nierdzewnej na korozję zależy od zawartych w niej pierwiastków stopowych.
Wspólna klasyfikacja
Według organizacji metalurgicznej
Zgodnie z organizacją metalurgiczną, stale nierdzewne dzieli się na trzy kategorie: stale nierdzewne austenityczne, stale nierdzewne ferrytyczne i stale nierdzewne martenzytyczne. Na podstawie podstawowej organizacji metalurgicznej tych trzech kategorii, stale dupleksowe, stale nierdzewne utwardzane wydzieleniowo oraz stale wysokostopowe zawierające mniej niż 50% żelaza są klasyfikowane pod kątem specyficznych potrzeb i celów.
1. Stal nierdzewna austenityczna
W strukturze krystalicznej sześciennej, od matrycy do ścianek centrowanych, w organizacji austenitycznej (faza CY) dominują elementy niemagnetyczne, głównie poprzez obróbkę na zimno w celu jej wzmocnienia (co może prowadzić do pewnego stopnia magnetyzmu) stali nierdzewnej. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) stosuje serie 200 i 300 oznaczeń numerycznych, takich jak 304.
2. Stal nierdzewna ferrytyczna
Dominująca jest struktura krystaliczna ferrytu o strukturze matrycowej i sześciennej, skupionej na ciele (faza A). Struktura magnetyczna jest zazwyczaj nieutwardzona cieplnie, ale obróbka na zimno może nieznacznie wzmocnić stal nierdzewną. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) do 430 i 446 dla etykiety.
3. Stal nierdzewna martenzytyczna
Matryca ma strukturę martenzytyczną (sześcienną lub sześcienną) i jest magnetyczna, a poprzez obróbkę cieplną może modyfikować swoje właściwości mechaniczne. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) oznaczył cyfry 410, 420 i 440. Martenzyt w wysokich temperaturach ma strukturę austenityczną, która może przekształcić się w martenzyt (tj. utwardzić) po schłodzeniu do temperatury pokojowej z odpowiednią szybkością.
4. Stal nierdzewna austenityczna typu ferrytycznego (duplex)
Matryca ma zarówno austenityczną, jak i ferrytyczną organizację dwufazową, z czego zawartość fazy mniejszej wynosi zazwyczaj ponad 15%. Matryca jest magnetyczna i może być wzmacniana poprzez obróbkę plastyczną na zimno stali nierdzewnej. Stal 329 to typowa stal dupleksowa. W porównaniu ze stalą austenityczną, stal dupleksowa charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, odpornością na korozję międzykrystaliczną, korozję naprężeniową chlorków i korozję wżerową.
5. Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo
Matryca ma strukturę austenityczną lub martenzytyczną i może być utwardzana poprzez hartowanie wydzieleniowe, co pozwala na uzyskanie hartowanej stali nierdzewnej. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) opracował serię 600 etykiet cyfrowych, takich jak 630, czyli 17-4PH.
Ogólnie rzecz biorąc, oprócz stopów, odporność na korozję stali nierdzewnej austenitycznej jest lepsza; w środowisku mniej korozyjnym można stosować stal nierdzewną ferrytyczną; w środowiskach umiarkowanie korozyjnych, jeśli materiał ma mieć dużą wytrzymałość lub twardość, można stosować stal nierdzewną martenzytyczną i stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo.
Charakterystyka i zastosowania
Proces powierzchniowy
Rozróżnienie grubości
1. Ponieważ maszyny w walcowni stali nagrzewają walce w procesie walcowania, następuje lekkie odkształcenie, co powoduje odchylenie grubości blachy, zazwyczaj w połowie grubości po obu stronach. Podczas pomiaru grubości blachy, zgodnie z przepisami, należy mierzyć ją w połowie jej główki.
2. Tolerancja zależy od popytu rynkowego i klientów, który ogólnie dzieli się na tolerancję dużą i małą.
V. Produkcja, wymagania kontrolne
1. Płyta rurowa
① złącza czołowe płyt rurowych do 100% kontroli promieniowej lub UT, poziom kwalifikowany: RT: II UT: poziom I;
② Oprócz obróbki cieplnej odprężającej łączone płyty rurowe ze stali nierdzewnej;
③ Odchylenie szerokości mostka otworu w płycie rurowej: zgodnie ze wzorem do obliczania szerokości mostka otworu: B = (S - d) - D1
Minimalna szerokość mostka otworu: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Obróbka cieplna skrzynki rurowej:
Stal węglowa, stal niskostopowa spawana z rozdzielonym zakresem przegrody skrzynki rurowej, a także skrzynki rurowej o otworach bocznych większych niż 1/3 średnicy wewnętrznej skrzynki rurowej cylindra, w przypadku stosowania spawania w celu odprężenia obróbki cieplnej, powierzchnia uszczelniająca kołnierza i przegrody powinna być poddana obróbce cieplnej po obróbce cieplnej.
3. Próba ciśnieniowa
Gdy ciśnienie projektowe procesu płaszczowego jest niższe niż ciśnienie procesowe procesu rurowego, w celu sprawdzenia jakości połączeń rur wymiennika ciepła i płyty rurowej
① Ciśnienie programu powłoki należy zwiększyć, aby program rury odpowiadał ciśnieniu programu powłoki, zgodnie z próbą hydrauliczną, w celu sprawdzenia szczelności połączeń rur. (Należy jednak upewnić się, że pierwotne naprężenie powłoki podczas próby hydraulicznej wynosi ≤0,9ReLΦ).
② Jeśli powyższa metoda okaże się nieodpowiednia, powłokę można poddać próbie hydrostatycznej zgodnie z pierwotnym ciśnieniem po przejściu próby, a następnie próbie szczelności powłoki amoniakiem lub próbie szczelności halogenami.
Jaki rodzaj stali nierdzewnej nie rdzewieje łatwo?
Na rdzewienie stali nierdzewnej wpływają trzy główne czynniki:
1. Zawartość pierwiastków stopowych. Ogólnie rzecz biorąc, stal o zawartości chromu 10,5% jest odporna na rdzewienie. Im wyższa zawartość chromu i niklu, tym lepsza odporność na korozję, np. w stali 304 zawartość niklu wynosi 85–10%, a w stali nierdzewnej 18–20%, co oznacza, że taka stal nierdzewna jest generalnie odporna na rdzewienie.
2. Proces wytopu u producenta również wpływa na odporność stali nierdzewnej na korozję. Technologia wytopu jest dobra, zaawansowany sprzęt, zaawansowana technologia, duża huta stali nierdzewnej, zarówno pod względem kontroli pierwiastków stopowych, usuwania zanieczyszczeń, jak i kontroli temperatury chłodzenia kęsów, gwarantują stabilną i niezawodną jakość produktu, dobrą jakość wewnętrzną i odporność na rdzewienie. Z drugiej strony, niektóre małe huty stali są zacofane, mają zacofaną technologię, proces wytopu i nie można usunąć zanieczyszczeń, co nieuchronnie prowadzi do rdzewienia wyrobów.
3. Środowisko zewnętrzne. Suche i wentylowane środowisko nie rdzewieje łatwo, natomiast wilgotność powietrza, ciągłe deszcze lub kwaśne i zasadowe środowisko sprzyjają rdzewieniu. Stal nierdzewna 304 również rdzewieje, jeśli otoczenie jest zbyt ubogie.
Jak sobie radzić z plamami rdzy na stali nierdzewnej?
1.Metoda chemiczna
Pasta lub spray trawiący wspomagają pasywację zardzewiałych elementów, tworząc warstwę tlenku chromu i przywracając odporność na korozję. Po trawieniu, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia i pozostałości kwasów, bardzo ważne jest dokładne spłukanie wodą. Po obróbce i ponownym wypolerowaniu za pomocą polerującego sprzętu, można zamknąć powierzchnię woskiem polerskim. W przypadku miejscowych, niewielkich plam rdzy można również użyć mieszanki benzyny i oleju w proporcji 1:1 z czystą szmatką.
2. Metody mechaniczne
Czyszczenie metodą piaskowania, czyszczenie strumieniowo-ścierne cząstkami szkła lub ceramiki, obliteracja, szczotkowanie i polerowanie. Metody mechaniczne mogą usuwać zanieczyszczenia powstałe w wyniku uprzednio usuniętych materiałów, materiałów polerskich lub materiałów obliterowanych. Wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia, zwłaszcza obce cząstki żelaza, mogą być źródłem korozji, zwłaszcza w wilgotnym środowisku. Dlatego powierzchnie czyszczone mechanicznie należy czyścić formalnie w warunkach suchych. Zastosowanie metod mechanicznych czyści jedynie powierzchnię i nie zmienia odporności na korozję samego materiału. Dlatego zaleca się ponowne wypolerowanie powierzchni za pomocą sprzętu polerskiego i zabezpieczenie jej woskiem polerskim po czyszczeniu mechanicznym.
Gatunki i właściwości stali nierdzewnej powszechnie stosowane w urządzeniach pomiarowych
Stal nierdzewna 1.304. Jest to jedna z austenitycznych stali nierdzewnych o szerokim zastosowaniu i najszerszym zastosowaniu, odpowiednia do produkcji głęboko tłoczonych elementów formowanych, rurociągów do kwasów, pojemników, elementów konstrukcyjnych, korpusów różnego rodzaju instrumentów itp. Może być również stosowana do produkcji urządzeń i części niemagnetycznych, niskotemperaturowych.
Stal nierdzewna 2.304L. Aby rozwiązać problem wytrącania się Cr23C6, który występuje w stali nierdzewnej 304, w pewnych warunkach występuje poważna tendencja do korozji międzykrystalicznej, co prowadzi do powstania austenitycznej stali nierdzewnej o ultraniskiej zawartości węgla. Jej odporność na korozję międzykrystaliczną w stanie uwrażliwionym jest znacznie lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 304. Oprócz nieco niższej wytrzymałości, stal nierdzewna 321, stosowana głównie do produkcji urządzeń i komponentów odpornych na korozję, nie nadaje się do spawania metodą przesycania, a dzięki temu może być wykorzystywana do produkcji różnego rodzaju korpusów oprzyrządowania.
Stal nierdzewna 3.304H. Wewnętrzna część ze stali nierdzewnej 304, udział masowy węgla 0,04% ~ 0,10%, wydajność w wysokich temperaturach jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 304.
Stal nierdzewna 4.316. Stal 10Cr18Ni12 z dodatkiem molibdenu zapewnia dobrą odporność na media redukujące i korozję 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.
Stal nierdzewna 5.316L. Stal o ultraniskiej zawartości węgla, o dobrej odporności na korozję międzykrystaliczną, odpowiednia do produkcji spawanych części i urządzeń o dużych przekrojach, takich jak urządzenia petrochemiczne, z materiałów odpornych na korozję.
Stal nierdzewna 6.316H. Część wewnętrzna wykonana ze stali nierdzewnej 316, zawartość węgla 0,04%-0,10%, lepsze parametry w wysokiej temperaturze niż w przypadku stali nierdzewnej 316.
Stal nierdzewna 7.317. Odporność na korozję wżerową i pełzanie jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 316L, stosowanej w produkcji urządzeń petrochemicznych i urządzeń odpornych na korozję kwasami organicznymi.
Stal nierdzewna 8.321. Austenityczna stal nierdzewna stabilizowana tytanem, z dodatkiem tytanu w celu poprawy odporności na korozję międzykrystaliczną i dobrymi właściwościami mechanicznymi w wysokich temperaturach, może być zastąpiona austenityczną stalą nierdzewną o ultraniskiej zawartości węgla. Poza odpornością na korozję wysokotemperaturową lub wodorową oraz w innych szczególnych przypadkach, nie zaleca się stosowania stali nierdzewnej w takich warunkach.
Stal nierdzewna 9.347. Austenityczna stal nierdzewna stabilizowana niobem, z dodatkiem niobu w celu poprawy odporności na korozję międzykrystaliczną, odporności na korozję w kwasach, zasadach, soli i innych mediach korozyjnych, ze stalą nierdzewną 321, o dobrych właściwościach spawalniczych, może być stosowana jako materiał odporny na korozję i stal żaroodporna, głównie w energetyce cieplnej i przemyśle petrochemicznym, np. w produkcji pojemników, rurociągów, wymienników ciepła, wałów, pieców przemysłowych, rur piecowych i termometrów rur piecowych itd.
Stal nierdzewna 10.904L. Supercałkowicie austenityczna stal nierdzewna, wynaleziona przez fińskiego Otto Kempa, o udziale masowym niklu od 24% do 26% i udziale masowym węgla poniżej 0,02%, doskonałej odporności na korozję. W kwasach nieutleniających, takich jak kwas siarkowy, octowy, mrówkowy i fosforowy, stal ta charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na korozję, a jednocześnie dobrą odpornością na korozję wżerową i korozję naprężeniową. Nadaje się do stosowania w kwasach siarkowych o różnych stężeniach (poniżej 70°C) i charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję w kwasie octowym i kwasach mieszanych (mrówkowym i octowym) o dowolnym stężeniu i w dowolnej temperaturze pod ciśnieniem normalnym. Pierwotna norma ASMESB-625 przypisuje ją stopom na bazie niklu, a nowa norma – stali nierdzewnej. Chiny używają tylko stali klasy 015Cr19Ni26Mo5Cu2, kilku europejskich producentów instrumentów wykorzystuje kluczowe materiały ze stali nierdzewnej 904L, np. rura pomiarowa przepływomierza masowego firmy E + H jest wykonana ze stali nierdzewnej 904L, koperta zegarka Rolex również jest wykonana ze stali nierdzewnej 904L.
Stal nierdzewna 11.440C. Stal nierdzewna martenzytyczna, stal nierdzewna hartowana, stal nierdzewna o najwyższej twardości, twardość HRC57. Stosowana głównie do produkcji dysz, łożysk, zaworów, szpul zaworowych, gniazd zaworowych, tulei, trzonków zaworowych itp.
Stal nierdzewna 12.17-4PH. Martenzytyczna stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo, twardość HRC44, o wysokiej wytrzymałości, twardości i odporności na korozję, nie może być stosowana w temperaturach powyżej 300°C. Charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję, zarówno w środowisku atmosferycznym, jak i w rozcieńczonych kwasach i solach, a jej odporność na korozję jest taka sama jak stali nierdzewnej 304 i 430, stosowanych do produkcji platform wiertniczych, łopatek turbin, szpul, gniazd, tulei i trzpieni zaworów.
W branży instrumentów, w połączeniu z kwestiami ogólności i kosztów, konwencjonalna kolejność wyboru stali nierdzewnej austenitycznej jest następująca: 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, z czego 317 jest używana rzadziej, 321 nie jest zalecana, 347 jest stosowana w przypadku korozji wysokotemperaturowej, 904L jest tylko domyślnym materiałem niektórych komponentów poszczególnych producentów, projektanci zazwyczaj nie podejmują inicjatywy wyboru 904L.
Podczas wyboru projektu urządzeń pomiarowych, zazwyczaj należy zwrócić uwagę na materiały urządzeń pomiarowych i materiały rur. W niektórych przypadkach, zwłaszcza w warunkach wysokich temperatur, należy zwrócić szczególną uwagę na wybór materiałów urządzeń pomiarowych, aby spełnić wymagania dotyczące temperatury i ciśnienia projektowego sprzętu procesowego lub rurociągu. W przypadku rurociągów ze stali chromowo-molibdenowej wysokotemperaturowej, podczas gdy przy wyborze urządzeń pomiarowych ze stali nierdzewnej bardzo prawdopodobne jest, że pojawi się problem. Należy skonsultować się z odpowiednimi materiałami, aby uzyskać informacje na temat temperatury i ciśnienia.
Podczas wyboru projektu urządzenia, często spotykanego w przypadku różnorodnych systemów, serii i gatunków stali nierdzewnej, wybór powinien być oparty na konkretnym medium procesowym, temperaturze, ciśnieniu, częściach poddawanych obciążeniom, korozji, kosztach i innych aspektach.
Czas publikacji: 11 października 2023 r.