Nerjaveče jeklo lahko najdemo povsod v življenju in obstajajo vse vrste modelov, ki jih je neumno razlikovati. Danes vam bom predstavil članek, ki bo razjasnil to znanje.
Nerjaveče jeklo je okrajšava za nerjaveče jeklo, odporno na kisline, zrak, paro, vodo in druge šibke korozivne medije ali nerjaveče jeklo, znano kot nerjaveče jeklo; in je odporno na kemične korozivne medije (kisline, alkalije, soli in druge kemične impregnacije), zaradi česar se jeklo proti koroziji imenuje kislinsko odporno jeklo.
Nerjaveče jeklo se nanaša na zrak, paro, vodo in druge šibke korozivne medije ter kisline, alkalije, soli in druge kemične korozivne medije, ki povzročajo korozijo jekla, znano tudi kot nerjaveče jeklo, odporno proti kislinam. V praksi se jeklo, odporno proti koroziji v šibkih korozivnih medijih, pogosto imenuje nerjaveče jeklo, jeklo, odporno proti koroziji v kemičnih medijih, pa se imenuje kislinsko odporno jeklo. Zaradi razlik v kemični sestavi prvo ni nujno odporno na korozijo v kemičnih medijih, medtem ko so druga običajno nerjaveča. Odpornost nerjavečega jekla proti koroziji je odvisna od legirnih elementov, ki jih jeklo vsebuje.
Skupna klasifikacija
Po podatkih metalurške organizacije
Na splošno so glede na metalurško organizacijo običajna nerjavna jekla razdeljena v tri kategorije: avstenitna nerjavna jekla, feritna nerjavna jekla in martenzitna nerjavna jekla. Na podlagi osnovne metalurške organizacije teh treh kategorij se za posebne potrebe in namene izpeljejo dupleksna jekla, nerjavna jekla, ki se utrjujejo s precipitacijo, in visoko legirana jekla, ki vsebujejo manj kot 50 % železa.
1. Avstenitno nerjavno jeklo
Matrična do ploskovno centrirana kubična kristalna struktura avstenitne organizacije (faza CY) prevladuje nemagnetna, predvsem s hladno obdelavo, da se okrepi (in lahko povzroči določeno stopnjo magnetizma) nerjavečega jekla. Ameriški inštitut za železo in jeklo je označil nerjavno jeklo z oznakami 200 in 300, kot je 304.
2. Feritno nerjavno jeklo
Matrična do prostorsko centrirana kubična kristalna struktura feritne organizacije (faza) je prevladujoča, magnetna, običajno je ni mogoče utrditi s toplotno obdelavo, vendar jo lahko s hladno obdelavo nekoliko okrepi nerjavno jeklo. Ameriški inštitut za železo in jeklo ima oznako 430 in 446.
3. Martenzitno nerjavno jeklo
Matrica je martenzitne organizacije (telesno centrirana kubična ali kubična), magnetna, s toplotno obdelavo pa lahko prilagodi svoje mehanske lastnosti nerjavečega jekla. Ameriški inštitut za železo in jeklo je označil številke 410, 420 in 440. Martenzit ima pri visokih temperaturah avstenitno organizacijo, ki se lahko pri ohlajanju na sobno temperaturo z ustrezno hitrostjo pretvori v martenzit (tj. utrdi).
4. Avstenitno feritno (dupleks) nerjavno jeklo
Matrica ima avstenitno in feritno dvofazno organizacijo, pri čemer je delež manjše faze matrice običajno večji od 15 %. Je magnetna in se lahko okrepi s hladno obdelavo nerjavečega jekla. 329 je tipično dupleksno nerjavno jeklo. V primerjavi z avstenitnim nerjavnim jeklom ima dupleksno jeklo visoko trdnost ter znatno izboljšano odpornost proti medkristalni koroziji, kloridni napetostni koroziji in jamkasti koroziji.
5. Nerjaveče jeklo, utrjeno s padavinami
Matrica je avstenitne ali martenzitne organizacije in jo je mogoče utrditi z obdelavo s precipitacijskim utrjevanjem, da postane kaljeno nerjavno jeklo. Ameriški inštitut za železo in jeklo ima digitalne oznake serije 600, kot je 630, torej 17-4PH.
Na splošno je poleg zlitin avstenitno nerjavno jeklo bolj odporno proti koroziji, v manj korozivnem okolju pa se lahko uporablja feritno nerjavno jeklo, v blago korozivnih okoljih pa, če se od materiala zahteva visoka trdnost ali trdota, se lahko uporabi martenzitno nerjavno jeklo in nerjavno jeklo, ki se utrjuje z usedlinami.
Značilnosti in uporaba
Površinski postopek
Razlika v debelini
1. Ker se v jeklarski mlini med valjanjem valji segrejejo zaradi rahle deformacije, se debelina plošče pri valjanju razlikuje, običajno je debelina na sredini obeh strani tanka. Pri merjenju debeline plošče v skladu z državnimi predpisi je treba debelino plošče izmeriti na sredini glave plošče.
2. Razlog za toleranco temelji na tržnem in kupčevem povpraševanju, običajno razdeljenem na velike in majhne tolerance.
V. Zahteve glede proizvodnje in inšpekcijskih pregledov
1. Cevna plošča
① spojeni čelni spoji cevnih plošč za 100-odstotni pregled z žarki ali UT, usposobljena raven: RT: II UT: I raven;
② Poleg nerjavečega jekla, toplotna obdelava za lajšanje napetosti spojenih cevnih plošč;
③ odstopanje širine mostu luknje cevne plošče: v skladu s formulo za izračun širine mostu luknje: B = (S - d) - D1
Najmanjša širina mostu luknje: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Toplotna obdelava cevne škatle:
Pri varjenju za lajšanje napetosti pri toplotni obdelavi prirobnic in pregradnih površin je treba po toplotni obdelavi obdelati prirobnice in pregrade, pri čemer so stranske odprtine cevne škatle varjene z deljenim območjem, pa tudi pri stranskih odprtinah cevne škatle, ki presegajo 1/3 notranjega premera valjaste cevne škatle.
3. Tlačni preizkus
Ko je konstrukcijski tlak v lupini nižji od procesnega tlaka v cevi, je treba preveriti kakovost povezav cevi in cevne plošče toplotnega izmenjevalnika.
① Tlak v lupini se poveča s programom cevi, ki je skladen s hidravličnim preskusom, da se preveri, ali cevni spoji puščajo. (Vendar je treba zagotoviti, da je primarna napetost filma lupine med hidravličnim preskusom ≤0,9 ReLΦ)
② Če zgornja metoda ni primerna, se lahko lupina po prehodu s hidrostatičnim preskusom glede na prvotni tlak, nato pa se lupina preizkusi s preskusom puščanja amoniaka ali preskusom puščanja halogenskih snovi.
Kakšno nerjaveče jeklo ni lahko zarjaveti?
Na rjavenje nerjavečega jekla vplivajo trije glavni dejavniki:
1. Vsebnost legirnih elementov. Na splošno jeklo z vsebnostjo kroma 10,5 % ne rjavi. Višja kot je vsebnost kroma in niklja, boljša je odpornost proti koroziji, na primer pri materialu 304 z vsebnostjo niklja 85 ~ 10 % in vsebnostjo kroma 18 % ~ 20 % jeklo nerjavečega jekla na splošno ne rjavi.
2. Postopek taljenja proizvajalca vpliva tudi na odpornost nerjavečega jekla proti koroziji. Talilna tehnologija je dobra, oprema napredna, tehnologija velikih obratov za nerjavno jeklo zagotavlja nadzor legirnih elementov, odstranjevanje nečistoč in nadzor temperature hlajenja gredic, zato je kakovost izdelka stabilna in zanesljiva, dobra notranja kakovost in ne rjavi. Nasprotno, pri nekaterih manjših jeklarnah je oprema zaostala, tehnologija taljenja pa nečistoč ni dovoljena, zato bodo izdelki med proizvodnjo neizogibno zarjaveli.
3. Zunanje okolje. Suho in prezračeno okolje ne rjavi zlahka, medtem ko rjavenje zlahka povzročijo vlažnost zraka, nenehno deževno vreme ali kislost in alkalnost zraka. Nerjaveče jeklo 304, ki v slabem okolju tudi zarjavi.
Kako ravnati z rjastimi madeži iz nerjavečega jekla?
1. Kemijska metoda
Z uporabo dekapirajoče paste ali razpršila pomagate zarjavelim delom ponovno pasivizirati nastanek kromovega oksidnega filma in obnoviti odpornost proti koroziji. Po dekapiranju je zelo pomembno, da dele temeljito sperete z vodo, da odstranite vse onesnaževalce in ostanke kislin. Ko je vse obdelano in ponovno spolirano s polirno opremo, lahko vse premažete s polirnim voskom. Za manjše lokalne madeže rje lahko uporabite tudi mešanico bencina in olja v razmerju 1:1 in s čisto krpo obrišete madeže rje.
2. Mehanske metode
Čiščenje s peskanjem, čiščenje s steklenimi ali keramičnimi delci, brisanje, krtačenje in poliranje. Mehanske metode lahko odstranijo onesnaženje, ki ga povzročijo predhodno odstranjeni materiali, polirni materiali ali brisanje materialov. Vse vrste onesnaženja, zlasti tuji delci železa, so lahko vir korozije, zlasti v vlažnem okolju. Zato je treba mehansko očiščene površine po možnosti formalno očistiti v suhih pogojih. Uporaba mehanskih metod očisti le njihovo površino in ne spremeni korozijske odpornosti samega materiala. Zato je priporočljivo, da površino po mehanskem čiščenju ponovno spolirate s polirno opremo in jo zaprete s polirnim voskom.
Pogosto uporabljene vrste in lastnosti nerjavečega jekla za instrumentacijo
Nerjaveče jeklo 1.304. Je eno od avstenitnih nerjavnih jekel z veliko in najširšo uporabo, primerno za izdelavo globoko vlečenih delov in cevovodov za kisline, posod, konstrukcijskih delov, različnih vrst teles instrumentov itd. Lahko se uporablja tudi za izdelavo nemagnetne opreme in delov za nizke temperature.
Nerjaveče jeklo 2.304L. Da bi rešili problem izločanja Cr23C6, ki ga povzroča nerjaveče jeklo 304, obstaja v nekaterih pogojih resna nagnjenost k medkristalni koroziji in razvoj ultra nizkoogljičnega avstenitnega nerjavečega jekla, njegova občutljiva odpornost proti medkristalni koroziji pa je bistveno boljša kot pri nerjavnem jeklu 304. Poleg nekoliko nižje trdnosti ima nerjaveče jeklo 321 tudi druge lastnosti, ki se uporabljajo predvsem za opremo in komponente, odporne proti koroziji, in jih ni mogoče obdelati z varjenjem z raztopino, zato se lahko uporabljajo za izdelavo različnih vrst instrumentov.
Nerjaveče jeklo 3.304H. Notranja veja iz nerjavečega jekla 304, masni delež ogljika 0,04 % ~ 0,10 %, visokotemperaturna zmogljivost je boljša kot pri nerjavečem jeklu 304.
Nerjaveče jeklo 4.316. Jeklo 10Cr18Ni12 temelji na dodatku molibdena, zaradi česar jeklo dobro odporno na redukcijske medije in korozijo v luknjicah. V morski vodi in drugih medijih je korozijska odpornost boljša kot pri nerjavnem jeklu 304, ki se uporablja predvsem za materiale, odporne proti koroziji v luknjicah.
Nerjaveče jeklo 5.316L. Ultra nizkoogljično jeklo z dobro odpornostjo proti občutljivi medkristalni koroziji, primerno za izdelavo debelih prečnih prerezov varjenih delov in opreme, kot je petrokemična oprema, iz korozijsko odpornih materialov.
Nerjaveče jeklo 6.316H. Notranja veja iz nerjavečega jekla 316, masni delež ogljika 0,04 % -0,10 %, visokotemperaturna zmogljivost je boljša kot pri nerjavečem jeklu 316.
Nerjaveče jeklo 7.317. Odpornost proti koroziji zaradi jamk in lezenja je boljša kot pri nerjavnem jeklu 316L, ki se uporablja pri izdelavi opreme, odporne proti koroziji v petrokemičnih in organskih kislinah.
Nerjaveče jeklo 8.321. Avstenitno nerjaveče jeklo, stabilizirano s titanom, z dodatkom titana za izboljšanje odpornosti proti medkristalni koroziji in dobrimi mehanskima lastnostmi pri visokih temperaturah, ga je mogoče nadomestiti z avstenitnim nerjavnim jeklom z ultra nizkim deležem ogljika. Poleg odpornosti proti koroziji zaradi visokih temperatur ali vodika in drugih posebnih primerov se na splošno ne priporoča.
9.347 nerjaveče jeklo. Z niobijem stabilizirano avstenitno nerjaveče jeklo, niobij dodan za izboljšanje odpornosti proti medkristalni koroziji, korozijske odpornosti v kislinah, alkalijah, solih in drugih korozivnih medijih, z nerjavnim jeklom 321, dobrimi varilnimi lastnostmi, se lahko uporablja kot korozijsko odporen material in toplotno odporno jeklo, ki se uporablja predvsem za termoelektrarne in petrokemična področja, kot so proizvodnja posod, cevovodov, toplotnih izmenjevalnikov, gredi, industrijskih peči v cevnih pečih in termometrov za cevne peči itd.
Nerjaveče jeklo 10.904L. Super popolno avstenitno nerjaveče jeklo, super avstenitno nerjaveče jeklo, ki ga je izumil Finec Otto Kemp, ima masni delež niklja od 24 % do 26 %, masni delež ogljika pa manj kot 0,02 %, odlično korozijsko odpornost in ima zelo dobro korozijsko odpornost v neoksidirajočih kislinah, kot so žveplova, ocetna, mravljinčna in fosforjeva kislina, hkrati pa ima dobro odpornost proti koroziji v špranjah in napetostni koroziji. Primerno je za različne koncentracije žveplove kisline pod 70 ℃ in ima dobro korozijsko odpornost proti ocetni kislini in mešanim kislinam mravljinčne in ocetne kisline katere koli koncentracije in katere koli temperature pri normalnem tlaku. Prvotni standard ASMESB-625 ga uvršča med zlitine na osnovi niklja, novi standard pa ga uvršča med nerjavna jekla. Kitajska uporablja le približno stopnjo jekla 015Cr19Ni26Mo5Cu2, nekateri evropski proizvajalci instrumentov pa uporabljajo ključne materiale iz nerjavečega jekla 904L. Na primer, merilne cevi masnega pretoka E + H uporabljajo nerjaveče jeklo 904L, ohišje ure Rolex pa je prav tako iz nerjavečega jekla 904L.
Nerjaveče jeklo 11.440C. Martenzitno nerjaveče jeklo, kaljivo nerjaveče jeklo, nerjaveče jeklo najvišje trdote, trdote HRC57. Uporablja se predvsem pri izdelavi šob, ležajev, ventilov, tulcev ventilov, sedežev ventilov, puš, stebel ventilov itd.
Nerjaveče jeklo 12.17-4PH. Martenzitno nerjaveče jeklo, utrjeno z izločanjem, trdote HRC44, z visoko trdnostjo, trdoto in odpornostjo proti koroziji, se ne more uporabljati pri temperaturah višjih od 300 ℃. Ima dobro korozijsko odpornost tako na atmosferske kot na razredčene kisline ali soli, njegova korozijska odpornost pa je enaka kot pri nerjavnem jeklu 304 in nerjavnem jeklu 430, ki se uporablja pri izdelavi offshore ploščadi, lopatic turbin, tuljav, sedežev, tulcev in stebel ventilov.
V instrumentalni stroki je zaradi splošnosti in stroškov običajno avstenitno nerjavno jeklo izbrano med 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, pri čemer se 317 uporablja manj pogosto, 321 ni priporočljiv, 347 se uporablja za korozijo pri visokih temperaturah, 904L pa je privzeti material le pri nekaterih komponentah posameznih proizvajalcev, zato se pri načrtovanju običajno ne odločimo za 904L.
Pri izbiri zasnove instrumentov se običajno uporabljajo različni materiali za instrumente in materiali za cevi. Še posebej v pogojih visoke temperature moramo biti pozorni na izbiro materialov za instrumente, da zadostimo projektni temperaturi in tlaku procesne opreme ali cevovoda. Na primer, če je cevovod iz krom-molibdenskega jekla za visoke temperature, moramo pri izbiri instrumentov iz nerjavečega jekla verjetno povzročiti težave. Zato se je treba posvetovati z ustreznim merilnikom temperature in tlaka materiala.
Pri izbiri zasnove instrumenta se pogosto srečamo z različnimi sistemi, serijami in vrstami nerjavečega jekla, izbira pa mora temeljiti na specifičnih procesnih medijih, temperaturi, tlaku, obremenjenih delih, koroziji, stroških in drugih vidikih.
Čas objave: 11. oktober 2023