Typy nehrdzavejúcej ocele a ich vlastnosti

Nerezová oceľ je všestranný a obľúbený materiál používaný v širokej škále aplikácií. Dodáva sa v mnohých rôznych stupňoch a typoch, z ktorých každý má svoje jedinečné vlastnosti a vlastnosti. Nerezová oceľ je oceľová zliatina obsahujúca chróm, nikel a ďalšie prvky, ako je Ni, ktoré môžu byť legované nehrdzavejúcou oceľou, čím sa zvyšuje zložitosť identifikácie nehrdzavejúcej ocele od iných typov kovov. Nerezová oceľ je nízkouhlíková oceľ, ktorá obsahuje chróm; práve tento prídavok chrómu dodáva obyčajnej oceli jedinečné vlastnosti odolné voči škvrnám a korózii. Chróm v oceli umožňuje vytvorenie drsného, neviditeľného, na korózii odolného filmu oxidu chrómu odolného voči korózii. Ak je materiál mechanicky alebo chemicky poškodený, film sa sám zahojí (za predpokladu, že je prítomný kyslík). Pridaním chrómu a ďalších prvkov, ako je molybdén, nikel a dusík, oceľ získava zvýšenú odolnosť proti korózii a ďalšie vlastnosti. Každý je identifikovaný zliatinovými prvkami, ktoré ovplyvňujú ich mikroštruktúru a pre ktoré je každý pomenovaný.

Nerezová oceľ je oceľ vysoko legovaná chrómom, niklom, mangánom a prípadnými ďalšími prísadami (kremík, meď, molybdén, volfrám, niób, dusík a podobne). Je to oceľ vzdorujúca korózii. Je dôležitým konštrukčným materiálom zariadení pre chemický priemysel, potravinárstvo a najmä pre jadrovú techniku. korozivzdorné oceli.

Hlavné typy nehrdzavejúcej ocele

Existuje mnoho druhov nehrdzavejúcej ocele, z ktorých každá má svoje vlastné jedinečné vlastnosti a je vhodná na rôzne aplikácie. Senzorické metódy snímania môžu v zásade identifikovať tieto tri triedy: nehrdzdzavejúca oceľ Cr (séria 400), nehrdzdzavejúca oceľ Cr-Ni (séria 300) a nehrdzavejúca oceľ Cr-Mn-N (séria 200), ale nedokážu rozlíšiť konkrétne triedy ocele. V prípade neznámej triedy ocele sa môžeme spoľahnúť na fyzikálne a chemické vlastnosti ocele, pomocou jednoduchých nástrojov určíme, či ide o nehrdzavejúcu oceľ a o aký typ nehrdzavejúcej ocele ide.

1. Austenitická nehrdzavejúca oceľ

Austenitická nehrdzavejúca oceľ je najbežnejším typom nehrdzavejúcej ocele, ktorá predstavuje približne 70 % celkovej produkcie nehrdzavejúcej ocele. Austenitická nehrdzavejúca oceľ je najčastejšie používanou triedou nehrdzavejúcej ocele. Vysoký obsah chrómu a niklu v triedach tejto skupiny poskytuje vynikajúcu odolnosť proti korózii a veľmi dobré mechanické vlastnosti. Nemôžu byť vytvrdené tepelným spracovaním, ale môžu byť značne vytvrdené spracovaním za studena. Žiadny z ročníkov v tejto triede nie je magnetický. Austenitická nehrdzavejúca oceľ obsahuje vysoký obsah chrómu (18 %) a niklu (8 %) a nízky obsah uhlíka (0,08 %). Austenitické nehrdzavejúce ocele sú známe svojou vynikajúcou odolnosťou proti korózii, pevnosťou a ťažnosťou. Austenitická nehrdzavejúca oceľ je založená na zliatine železa Cr18Ni9. Austenitická nehrdzavejúca oceľ obsahuje veľké množstvo Ni a Cr, vďaka čomu je oceľ austenitizovaná pri izbovej teplote. Má dobrú plasticitu, húževnatosť, zvárateľnosť, odolnosť proti korózii a nemagnetické alebo slabé magnetické vlastnosti. Má dobrú odolnosť proti korózii v oxidačných a redukčných médiách. Používa sa na výrobu zariadení odolných voči kyselinám, ako sú nádoby odolné voči korózii a obloženie a preprava zariadení. Ako hlavný materiál ozdôb možno použiť aj rúrky, časti zariadení odolné voči kyseline dusičnej atď. Austenitická nehrdzavejúca oceľ je široko používaná v potravinárskom a nápojovom priemysle, ako aj v lekárskom priemysle kvôli vysokej úrovni hygieny a netoxicity.

Štandardné a špeciálne triedy austenitickej ocele

• Štandardné známky: Štandardné triedy austenitickej nehrdzavejúcej ocele obsahujú maximálne 0,8% uhlíka; neexistujú žiadne minimálne požiadavky na uhlík.
• Nízko uhlíkové triedy (triedy L): Triedy „L“ sa používajú na zaistenie mimoriadnej odolnosti proti korózii po zváraní. Písmeno „L“ za číslom triedy nehrdzavejúcej ocele označuje nízky obsah uhlíka. Hladiny uhlíka sa udržujú na 0,03% alebo menej, aby sa zabránilo vyzrážaniu karbidu, ktoré môže viesť ku korózii. Vzhľadom na teploty vytvárané počas procesu zvárania (ktoré môžu viesť k vyzrážaniu uhlíka) sa spravidla používajú triedy „L“. Nerezové mlyny celkom bežne ponúkajú tieto druhy nehrdzavejúcej ocele ako duálne certifikované, ako napríklad 304/304L alebo 316/316L.
• Vysoko uhlíkové (stupne H): Nerezové triedy „H“ majú minimálne 0,04% uhlíka a maximálne 0,10% uhlíka. Vyšší uhlík pomáha udržať pevnosť pri extrémnych teplotách. Tieto triedy kvality sú označené písmenom „H“ za číslom triedy nehrdzavejúcej ocele. Toto označenie by sa použilo vtedy, ak konečné použitie zahŕňa prostredie s extrémnymi teplotami.

Bežné typy austenitickej nehrdzavejúcej ocele

• Typ 304: Jedna z najčastejšie používaných (austenitických) nehrdzavejúcich tried. Vysoký obsah chrómu a niklu z neho robí preferovanú voľbu pri výrobe zariadení na spracovanie v chemickom (mierne chemickom) priemysle, potravinárskom/mliekarenskom a nápojovom priemysle. Tento druh má vynikajúcu kombináciu pevnosti, odolnosti voči korózii a schopnosti tkaniny.
• Typ 316: Tento druh nerezovej ocele má 18% chrómu, 14% niklu a pridaný molybdén; tieto v kombinácii zvyšujú jeho odolnosť voči korózii. Je to najmä molybdén, ktorý sa používa, ktorý pomáha kontrolovať korózny útok typu jamy. Táto trieda odolá tvorbe vodného kameňa pri teplotách až do 1600 F. Typ 316 sa používa v chemickom spracovaní, v celulózovom a papierenskom priemysle, na spracovanie a výdaj potravín a nápojov a v korozívnejšom prostredí. Vďaka odolnosti voči korózii sa používa aj v námornom priemysle.
• Typ 317: Obsahuje vyššie percento molybdénu ako 316 a používa sa vo vysoko korozívnom prostredí. Obsah molybdénu v tejto triede musí byť vyšší ako 3%. Bežne sa používa v čistiacich systémoch zariadení na reguláciu znečistenia ovzdušia, ktoré sa používajú na odstraňovanie častíc a/alebo plynov z priemyselných výfukových prúdov.
• Typ 321: Obsahuje prídavok titánu najmenej päťkrát vyšší ako obsah uhlíka. Tento prídavok je určený na zníženie alebo odstránenie zrážok karbidu chrómu - vyplývajúcich zo zvárania alebo vystavenia vysokým teplotám. Používa sa v leteckom priemysle.
• Typ 347: Má mierne zlepšenú odolnosť proti korózii oproti nehrdzavejúcej oceli typu 321 v silne oxidujúcom prostredí. Typ 347 by sa mal zvážiť v aplikáciách, ktoré vyžadujú prerušované zahrievanie medzi 427 ° C až 899 ° C alebo pri zváraní za podmienok, ktoré zabraňujú následnému zváraniu.

2. Feritická nehrdzavejúca oceľ

Feritická nehrdzavejúca oceľ je druhým najbežnejším typom nehrdzavejúcej ocele, ktorá predstavuje približne 25 % celkovej produkcie nehrdzavejúcej ocele. Feritické nerezové triedy odolávajú korózii a oxidácii, pričom zostávajú odolné voči namáhaniu a praskaniu. Napriek tomu, že tieto ocele sú magnetické, nemožno ich vytvrdiť tepelným spracovaním. Hneď ako sú žíhané, tieto triedy je možné spracovať za studena. Majú vyššiu odolnosť proti korózii ako martenzitické triedy, ale väčšinou sú nižšie ako austenitické triedy. Tento typ nehrdzavejúcej ocele obsahuje vyššie hladiny chrómu (medzi 11 % a 27 %) a nižšie hladiny uhlíka (menej ako 0,10 %). Feritické nerezové ocele sú rovné chrómové ocele bez obsahu niklu a často sa používajú na ozdobné prvky, drezy a niektoré automobilové aplikácie, ako sú výfukové systémy. Feritická nehrdzavejúca oceľ je nehrdzavejúca oceľ, ktorej štruktúra je pri izbovej teplote prevažne feritová. Obsah chrómu je 11%-30%, jeho odolnosť proti korózii, húževnatosť a zvárateľnosť sa zvyšujú so zvyšujúcim sa obsahom chrómu, odolnosť proti korózii chloridovým namáhaním je lepšia ako u iných druhov nehrdzavejúcej ocele, tento typ ocele vo všeobecnosti neobsahuje nikel, niekedy tiež obsahuje malé množstvo Mo, Ti, Nb a ďalších prvkov. Tento typ ocele má vlastnosti veľkej tepelnej vodivosti, malého koeficientu rozťažnosti, dobrej odolnosti proti oxidácii a vynikajúcej odolnosti proti korózii pod napätím. Väčšinou sa používa na výrobu atmosférickej odolnosti, vodnej pary, vody a oxidačných kyselín. Skorodované diely. Mechanické vlastnosti a výkonnosť procesu sú však slabé a väčšinou sa používajú v štruktúrach odolných voči kyselinám s malým namáhaním a ako antioxidačné ocele.

Bežné typy feritickej nehrdzavejúcej ocele

• Typ 430: Základný stupeň, ktorý má menšiu odolnosť proti korózii ako typ 304. Tento typ má odolnosť voči korozívnym látkam, ako je kyselina dusičná, sírne plyny a mnoho organických a potravinárskych kyselín.
• Typ 405: Tento typ má nižší obsah chrómu v kombinácii s pridaným hliníkom. Tento chemický makeup pomáha predchádzať tvrdnutiu, keď je ochladený z vysokých teplôt. Medzi typické aplikácie patria výmenníky tepla.
• Typ 409: Jedna z najlacnejších tried nerezovej ocele kvôli zníženému obsahu chrómu. Tento typ by sa mal používať iba na vnútorné alebo vonkajšie časti v nekritickom korozívnom prostredí. Medzi typické aplikácie patrí tlmič výfuku.
• Typ 434: Tento typ má zvýšený obsah molybdénu, ktorý mu dodáva zlepšenú odolnosť proti korózii. Typické aplikácie môžu zahŕňať automobilové ozdobné prvky a spojovacie prvky.
• Typ 436: Táto trieda má pridanú kolumbiu kvôli odolnosti proti korózii a teplu. Väčšina typických aplikácií obsahuje hlboko ťahané diely.
• Typ 442: Má zlepšenú odolnosť voči tvorbe vodného kameňa vďaka zvýšenému obsahu chrómu. Aplikácie môžu zahŕňať časti pece a ohrievača.
• Typ 446: Bol pridaný ešte vyšší obsah chrómu, aby sa ďalej zlepšila odolnosť proti korózii a tvorbe vodného kameňa pri vysokých teplotách. Táto trieda je veľmi dobrá s odolnosťou voči oxidácii v sírovom prostredí.

3. Martenzitická nehrdzavejúca oceľ

Martenzitická nehrdzavejúca oceľ je nehrdzavejúca oceľ s vyšším obsahom uhlíka (do 1 %) a nižším obsahom niklu (0 % až 18 %) ako austenitické alebo feritické nehrdzavejúce ocele. Martenzitické nehrdzavejúce ocele sú skupinou nehrdzavejúcich zliatin vyrobených tak, aby boli odolné voči korózii a tvrditeľné (použitím tepelného spracovania). Všetky martenzitické triedy sú jednoduché chrómové ocele bez obsahu niklu. Všetky tieto triedy sú magnetické. Martenzitické nehrdzavejúce ocele sa bežne používajú v príboroch a nástrojoch, kde je dôležitá jej tvrdosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Martenzitická nehrdzavejúca oceľ je známa svojou vysokou pevnosťou a tvrdosťou, vďaka čomu je ideálna na použitie v rezných nástrojoch a iných aplikáciách odolných voči opotrebovaniu.

Bežné typy martenzitickej nehrdzavejúcej ocele

• Typ 410: Základný martenzitický stupeň, ktorý obsahuje nižší obsah zliatiny. Má relatívne nízke náklady a je to univerzálna, tepelne spracovateľná nehrdzavejúca oceľ. Obvykle sa používa tam, kde korózia nie je príliš silná (ako je vzduch, voda, niektoré chemikálie a potravinárske kyseliny.). Aplikácie pre tento výrobok môžu zahŕňať diely vyžadujúce kombináciu pevnosti a odolnosti proti korózii, ako sú spojovacie prvky.
• Typ 410S: Má nižší obsah uhlíka ako typ 410, ale poskytuje zlepšenú zvárateľnosť s nižšou kaliteľnosťou. Toto je chrómová oceľ na všeobecné použitie odolná voči korózii a teplu.
• Typ 414: Tento typ má zvýšený obsah niklu (2%) pre lepšiu odolnosť proti korózii. Medzi typické aplikácie patria pružiny a príbory.
• Typ 416: Pridaný fosfor a síra v tomto type umožňujú zlepšenú spracovateľnosť. Medzi typické aplikácie patria skrutkové súčiastky strojov.
• Typ 420: Zvýšený uhlík v tomto type pomáha zlepšovať mechanické vlastnosti. Medzi typické aplikácie patria chirurgické nástroje.
• Typ 431: Má zvýšený obsah chrómu pre väčšiu odolnosť proti korózii a dobré mechanické vlastnosti. Medzi typické aplikácie patria diely s vysokou pevnosťou, ako sú ventily a čerpadlá.
• Typ 440: Ďalšie zvýšenie obsahu chrómu a uhlíka pomáha zlepšovať tuhosť a odolnosť proti korózii tohto typu. Medzi typické aplikácie patria chirurgické nástroje.

4. Duplexná nehrdzavejúca oceľ

Duplexná nehrdzavejúca oceľ je nehrdzavejúca oceľ, ktorá obsahuje vysoké hladiny chrómu (19 až 32 percent) a niklu (5 až 8 percent), ako aj malé množstvá molybdénu (do 3 percent). Duplexné triedy sú kombináciou austenitického a feritického materiálu. Tieto triedy sú asi dvakrát tak silné ako austenitické a feritické triedy. Aj keď majú lepšiu húževnatosť a ťažnosť ako feritické triedy, nedosahujú úrovne austenitických tried. Duplexné triedy majú odolnosť proti korózii veľmi blízku austenitickým triedam, ako sú 304 a 316. Duplexná nehrdzavejúca oceľ kombinuje vlastnosti austenitickej aj feritickej nehrdzavejúcej ocele.

Bežné typy duplexnej nehrdzavejúcej ocele

• Typ 2205: Duplex 2205 je ideálne vhodný pre vysokotlakové a silne korozívne prostredie. Má tiež vysokú odolnosť proti korózii a erózii, ako aj nižšiu tepelnú rozťažnosť a vyššiu tepelnú vodivosť ako austenitická. Použitie tejto triedy by malo byť obmedzené na teploty nižšie ako 315 ° C, pretože dlhodobé vystavenie zvýšeným teplotám môže mať za následok krehký materiál.
• Typ 2304: Duplex 2304 sa spravidla používa v rovnakých aplikáciách, v ktorých sa používajú zliatiny 304 a 316L. Má odolnosť proti korózii veľmi blízku alebo o niečo lepšiu ako austenitické triedy 304 a 316, ale má takmer dvojnásobnú medzu klzu. Je vhodný na použitie pri teplotách od -50 ° C do 300 ° C. Táto trieda má vysokú mechanickú pevnosť a vysokú odolnosť voči koróznemu praskaniu. Má dobrú zvárateľnosť, opracovateľnosť a ľahko sa vyrába.
• Typ 2507: Duplex 2507 je super duplexná nehrdzavejúca oceľ. Je v aplikáciách, ktoré vyžadujú mimoriadnu pevnosť a odolnosť voči korózii, ako sú chemické procesy, petrochemické zariadenia a zariadenia na morskú vodu. Táto trieda má vynikajúcu odolnosť voči namáhaniu chloridmi, koróznemu praskaniu, vysokej tepelnej vodivosti a nízkemu koeficientu tepelnej rozťažnosti. Vysoké hladiny chrómu, molybdénu a dusíka poskytujú vynikajúcu odolnosť voči jamkám, štrbinám a všeobecnej korózii.

5. Zrážaním kalená nehrdzavejúca oceľ (PH)

Zrážaním kalená nehrdzavejúca oceľ, tiež známa ako PH nehrdzavejúca oceľ, je nehrdzavejúca oceľ, ktorá obsahuje vysoké hladiny chrómu (15 až 17 percent), niklu (3 až 5 percent) a medi (3 až 5 percent). 5 %). Zrážkové kalenie nehrdzavejúcej ocele je možné spevniť a vytvrdiť tepelným spracovaním. To ponúka návrhárovi jedinečnú kombináciu schopnosti tkaniny, pevnosti, jednoduchosti tepelného spracovania a odolnosti proti korózii, ktoré sa nenachádzajú v žiadnej inej triede materiálu. Precipitačné kalené nehrdzavejúce ocele sa bežne používajú v leteckom a jadrovom priemysle, kde je dôležitá vysoká pevnosť a odolnosť proti korózii.

Bežné typy zrážaním kalenej nehrdzavejúcej ocele

• Typ 17-4: Zliatina 17-4 je nehrdzavejúca oceľ chróm-meď vytvrdzovaná zrážaním, ktorá sa používa v aplikáciách, ktoré vyžadujú vysokú pevnosť a strednú úroveň odolnosti proti korózii. Má vysokú pevnosť a dobrú odolnosť proti korózii za všetkých tepelne upravených podmienok. Túto triedu je možné tepelne spracovať pri rôznych teplotách; výsledkom je široká škála hotových vlastností. Tento stupeň by sa nemal používať pri teplotách nad 300 ° C alebo veľmi nízkych teplotách.
• Typ 15-5: Jedná sa o variant staršej martenzitickej nehrdzavejúcej ocele 17-4 na zrážanie chromom, niklom a meďou. Zliatina 15-5 bola navrhnutá tak, aby mala väčšiu húževnatosť ako 17-4.

Testovanie nehrdzavejúcej ocele

V prípade neznámej triedy ocele sa môžeme spoľahnúť na fyzikálne a chemické vlastnosti ocele, pomocou jednoduchých nástrojov určíme, či ide o nehrdzavejúcu oceľ a o aký typ nehrdzavejúcej ocele ide.

1. Testy síranu meďnatého: Asi 8 gramov síranu meďnatého rozpustite v asi 500 ml vody. Posuňte tampón k položke, ktorú testujete. Povrchy z uhlíkovej ocele budú okamžite vykazovať medenú farbu, keď sa železo rozpustí a meď ho nahradí.
2. Magnetický test: Zloženie zliatiny nehrdzavejúcej ocele určí, či je magnetická alebo nemagnetická. Séria 400 je magnetická, 304, 316, 201,202 je jediná nehrdzavejúca oceľ, ktorá nie je priťahovaná magnetom. Avšak 304 sa môže stať magnetickým, keď je zima. Pretože Cr nerezová oceľ môže byť magnetizovaná v akomkoľvek stave; Cr-Ni nehrdzavejúca oceľ vo všeobecnosti nie je magnetická pri žíhaní a niektoré budú magnetické po spracovaní za studena; Magnetický stav nehrdzavejúcej ocele Cr-Ni-N je komplikovanejší: niektoré sú nemagnetické, iné magnetické, niektoré nemagnetické a vodorovný povrch je magnetický.
3. Iskrová skúška: Ak zbrúsite časť predmetu na brúsny kotúč a vyžarujete iskry, predmet je s najväčšou pravdepodobnosťou vyrobený z nehrdzavejúcej ocele Cr 300.
4. Test s kyselinou: Umiestnite kvapku kyseliny dusičnej/silnej kyseliny sírovej na oceľový povrch alebo oceľ v kyslom roztoku pri izbovej teplote.

tags: #nehrdzavejuca #ocel #typu #t