Stal nierdzewna to skrót oznaczający stal nierdzewną i kwasoodporną. Stale odporne na słabo korozyjne media, takie jak powietrze, para i woda, lub te posiadające właściwości-odporne na rdzę, nazywane są stalami nierdzewnymi. Stale odporne na korozję chemiczną (kwasy, zasady, sole itp.) nazywane są stalami-kwasoodpornymi.
Ze względu na różnice w składzie chemicznym stal nierdzewna niekoniecznie jest odporna na korozję chemiczną, podczas gdy stal nierdzewna na ogół ma właściwości-odporne na rdzę. Odporność na korozję stali nierdzewnej zależy od zawartych w niej pierwiastków stopowych.
Zwykle klasyfikuje się go według struktury metalograficznej:
Ogólnie rzecz biorąc, w oparciu o strukturę metalograficzną, zwykłą stal nierdzewną dzieli się na trzy kategorie: austenityczna stal nierdzewna, ferrytyczna stal nierdzewna i martenzytyczna stal nierdzewna. W oparciu o te trzy podstawowe struktury metalograficzne, dla określonych potrzeb i celów wyprowadzono stal nierdzewną typu duplex,-utwardzaną wydzieleniowo stal nierdzewną i stal wysokostopową-o zawartości żelaza poniżej 50%.
1. Austenityczna stal nierdzewna
Osnowa składa się głównie ze struktury austenitycznej (faza CY) z sześcienną strukturą kryształu-centrowaną na powierzchni. Nie jest-magnetyczny i jest wzmacniany głównie poprzez obróbkę na zimno (co może prowadzić do powstania pewnego magnetyzmu). 1. **2. **Ferrytyczna stal nierdzewna:** stal nierdzewna z matrycą ferrytu sześciennego (-fazy) skupioną głównie w korpusie. Jest magnetyczny i generalnie nie można go utwardzać poprzez obróbkę cieplną, ale obróbka na zimno może go nieznacznie wzmocnić. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (AISI) wyznacza go jako 430 i 446.
3. **Martenzytyczna stal nierdzewna:** stal nierdzewna z osnową martenzytyczną (korpus-centryczny sześcienny lub sześcienny). Jest magnetyczny, a jego właściwości mechaniczne można regulować poprzez obróbkę cieplną. AISI określa go jako 410, 420 i 440. Martenzyt wykazuje strukturę austenityczną w wysokich temperaturach; po ochłodzeniu do temperatury pokojowej z odpowiednią szybkością, struktura austenityczna przekształca się w martenzyt (tj. twardnieje).
**3. **Martenzytyczna stal nierdzewna:** stal nierdzewna z matrycą martenzytyczną (korpus-sześcienny lub sześcienny wyśrodkowany centralnie). Jest magnetyczny, a jego właściwości mechaniczne można regulować poprzez obróbkę cieplną. AISI określa ją jako stal nierdzewną 410, 420 i 440. 4.austenityczną-ferrytyczną (dupleksową)
Ten typ stali nierdzewnej ma osnowę składającą się zarówno z fazy austenitycznej, jak i ferrytycznej, przy czym mniejsza faza osnowy zazwyczaj zawiera więcej niż 15%. Jest magnetyczna i można ją wzmocnić poprzez obróbkę na zimno. 329 to typowy przykład stali nierdzewnej typu duplex. W porównaniu do austenitycznej stali nierdzewnej, stal nierdzewna duplex ma wyższą wytrzymałość i znacznie lepszą odporność na korozję międzykrystaliczną, korozję naprężeniową chlorkową i korozję wżerową.
5. Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo
Ten rodzaj stali nierdzewnej ma osnowę austenityczną lub martenzytyczną i może być utwardzany poprzez utwardzanie wydzieleniowe. Amerykański Instytut Żelaza i Stali oznacza go liczbami z serii 600, np. 630, czyli 17-4PH.
Ogólnie rzecz biorąc, z wyjątkiem stopów, austenityczna stal nierdzewna ma doskonałą odporność na korozję. Ferrytyczną stal nierdzewną można stosować w środowiskach o niskiej-korozji. W środowiskach lekko korozyjnych, jeśli wymagana jest wysoka wytrzymałość lub wysoka twardość, można zastosować martenzytyczną i utwardzaną wydzieleniowo stal nierdzewną.
Różnicowanie grubości
1. Podczas procesu walcowania w hutach rolki ulegają niewielkim odkształceniom pod wpływem ciepła, co powoduje różnice w grubości walcowanych blach, zazwyczaj grubszych w środku i cieńszych na krawędziach. Przepisy krajowe stanowią, że grubość blachy należy mierzyć w środku górnej krawędzi.
2. Tolerancje wynikają z wymagań rynku i klientów, ogólnie dzielą się na tolerancje duże i małe. Na przykład:
[Obraz]
Jaki rodzaj stali nierdzewnej jest mniej podatny na rdzę?
Na korozję stali nierdzewnej wpływają trzy główne czynniki:
1. Zawartość pierwiastków stopowych
Ogólnie rzecz biorąc, stal o zawartości chromu wynoszącej 10,5% jest mniej podatna na rdzę. Wyższa zawartość chromu i niklu skutkuje lepszą odpornością na korozję. Na przykład stal nierdzewna 304 wymaga 8% ~ 10% niklu i 18% ~ 20% chromu; taka stal nierdzewna na ogół nie rdzewieje.
2. Proces wytapiania przedsiębiorstwa produkcyjnego wpływa również na odporność stali nierdzewnej na korozję.
Duże huty stali nierdzewnej z dobrą technologią wytapiania, zaawansowanym sprzętem i zaawansowanymi procesami mogą zapewnić kontrolę nad pierwiastkami stopowymi, usuwaniem zanieczyszczeń i temperaturą chłodzenia kęsów. Dlatego ich produkty mają stabilną i niezawodną jakość, dobrą jakość wewnętrzną i nie są podatne na rdzę. Z drugiej strony, niektóre małe huty mają przestarzały sprzęt i procesy, a zanieczyszczeń nie można usunąć podczas procesu wytapiania, co zwiększa ryzyko rdzewienia ich produktów.
3. Środowisko zewnętrzne: środowiska suche i-dobrze wentylowane są mniej podatne na rdzę.
Jednakże środowiska o wysokiej wilgotności, ciągłej deszczowej pogodzie lub wysokiej kwasowości/zasadowości powietrza są bardziej podatne na rdzę. Nawet stal nierdzewna 304 rdzewieje, jeśli otoczenie jest zbyt ubogie.
Jak sobie poradzić z plamami rdzy na stali nierdzewnej?
1. Metoda chemiczna:
Użyj pasty lub sprayu trawiącego,-by ponownie pasywować zardzewiałe obszary, tworząc warstwę tlenku chromu, która przywraca odporność na korozję. Po wytrawieniu bardzo ważne jest dokładne spłukanie czystą wodą w celu usunięcia wszelkich zanieczyszczeń i pozostałości kwasów. Po wszystkich zabiegach wypolerować sprzętem polerskim i zabezpieczyć woskiem polerskim. W przypadku niewielkich, zlokalizowanych plam rdzy można zastosować mieszaninę benzyny i oleju silnikowego w stosunku 1:1 i wytrzeć je czystą szmatką.
2. Metody mechaniczne
Śrutowanie przy użyciu mikrocząstek szklanych lub ceramicznych do śrutowania, zadziorów, szczotkowania i polerowania. Metody mechaniczne mogą usuwać zanieczyszczenia z wcześniej usuniętych materiałów, materiałów do polerowania lub materiałów zadziorowych. Wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia, zwłaszcza obce cząstki żelaza, mogą stać się źródłem korozji, szczególnie w wilgotnym środowisku. Dlatego powierzchnie czyszczone mechanicznie najlepiej czyścić prawidłowo w suchych warunkach. Metody mechaniczne oczyszczają jedynie powierzchnię i nie zmieniają naturalnej odporności materiału na korozję. Dlatego zaleca się-ponowne wypolerowanie za pomocą sprzętu do polerowania i uszczelnienie woskiem polerskim po czyszczeniu mechanicznym.
Typowe gatunki stali nierdzewnej i właściwości instrumentów
1. 304 Stal nierdzewna. Jedna z najpowszechniej stosowanych austenitycznych stali nierdzewnych, odpowiednia do produkcji-części głęboko ciągnionych, rurociągów z kwasem, pojemników, elementów konstrukcyjnych, różnych korpusów instrumentów itp. Można ją również stosować do produkcji nie-magnetycznego i kriogenicznego sprzętu i komponentów.
2. 304L Stal nierdzewna. Aby zaradzić silnej tendencji do korozji międzykrystalicznej stali nierdzewnej 304 w pewnych warunkach spowodowanej wytrącaniem się Cr23C6, opracowano austenityczną stal nierdzewną o ultraniskiej zawartości węgla. Jego odporność na korozję międzykrystaliczną w stanie uczulonym jest znacznie lepsza niż stali nierdzewnej 304. Poza nieco niższą wytrzymałością, innymi właściwościami przypomina stal nierdzewną 321. Stosuje się go głównie w przypadku sprzętu i komponentów odpornych na korozję-, które wymagają spawania, ale nie mogą zostać poddane obróbce roztworowej, i można go stosować do produkcji różnych korpusów instrumentów itp.
3. 304H Stal nierdzewna. Wewnętrzne odgałęzienie wykonane ze stali nierdzewnej 304 o ułamku masowym węgla 0,04%–0,10%, którego działanie w wysokich-temperaturach jest lepsze niż w przypadku stali nierdzewnej 304.
4. 316 Stal nierdzewna. Bazując na stali 10Cr18Ni12, dodano molibden, który nadaje stali dobrą odporność na czynniki redukujące i korozję wżerową. W wodzie morskiej i różnych innych mediach jego odporność na korozję jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 304 i jest stosowana głównie do materiałów odpornych na korozję wżerową.
5. 316L Stal nierdzewna. Ultra-stal niskowęglowa o dobrej odporności na uczuloną korozję międzykrystaliczną, odpowiednia do produkcji spawanych elementów i sprzętu o grubych-przekrojach, takich jak-odporne na korozję materiały w sprzęcie petrochemicznym. 6. 316H Stal nierdzewna. Odgałęzienie wewnętrzne ze stali nierdzewnej 316 o zawartości węgla 0,04–0,10%. Jej odporność na wysokie-temperatury jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 316.
7. 317 Stal nierdzewna. Jej odporność na korozję wżerową i pełzanie jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 316L. Stosowany jest do produkcji urządzeń petrochemicznych oraz urządzeń odpornych na korozję wywołaną kwasami organicznymi.
8. 321 Stal nierdzewna. Austenityczna stal nierdzewna stabilizowana-tytanem. Dodatek tytanu poprawia jego odporność na korozję międzykrystaliczną i ma dobre-właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach. Można ją zastąpić ultra-austenityczną stalą nierdzewną o niskiej zawartości węgla. Z wyjątkiem zastosowań specjalnych, takich jak odporność na wysoką-temperaturę lub korozję wodorową, jego stosowanie generalnie nie jest zalecane.
9. 347 Stal nierdzewna. Austenityczna stal nierdzewna-stabilizowana niobem. Dodatek niobu poprawia jego odporność na korozję międzykrystaliczną. Jego odporność na korozję w środowisku kwasowym, zasadowym i solnym jest podobna do stali nierdzewnej 321. Ma dobrą spawalność i może być stosowany zarówno jako materiał-odporny na korozję, jak i stal-odporna na ciepło. Stosowany jest głównie w energetyce cieplnej i petrochemii, np. do produkcji pojemników, rur, wymienników ciepła, wałów, rur piecowych w piecach przemysłowych i termometrów rurowych do pieców. 10. 904L ze stali nierdzewnej. Superaustenityczna stal nierdzewna wynaleziona przez fińską firmę Outokumpu. Zawartość niklu wynosi 24–26%, a zawartość węgla jest mniejsza niż 0,02%. Wykazuje doskonałą odporność na korozję, wykazując dobrą odporność na-kwasy nieutleniające, takie jak kwas siarkowy, kwas octowy, kwas mrówkowy i kwas fosforowy. Posiada również dobrą odporność na korozję szczelinową i korozję naprężeniową. Nadaje się do stosowania z kwasem siarkowym o różnych stężeniach poniżej 70 stopni i wykazuje dobrą odporność na korozję w kwasie octowym i mieszanych kwasach kwasu mrówkowego i kwasu octowego o dowolnym stężeniu i temperaturze pod normalnym ciśnieniem. Oryginalna norma ASME SB-625 klasyfikowała go jako stop na bazie niklu, natomiast nowa norma klasyfikuje go jako stal nierdzewną. W Chinach dostępna jest tylko przybliżona stal 015Cr19Ni26Mo5Cu2. Kilku europejskich producentów instrumentów wykorzystuje stal nierdzewną 904L jako kluczowy materiał; na przykład rurka pomiarowa przepływomierza masowego E+H jest wykonana ze stali nierdzewnej 904L, a koperty zegarków Rolex są również wykonane ze stali nierdzewnej 904L.
11. 440C Stal nierdzewna. Martenzytyczna stal nierdzewna, najtwardsza spośród hartowalnych stali nierdzewnych, o twardości HRC57. Stosowany głównie do produkcji dysz, łożysk, rdzeni zaworów, gniazd zaworów, tulei i trzonków zaworów.
12. 17-4Stal nierdzewna PH. Stal nierdzewna utwardzana martenzytycznie wydzieleniowo o twardości HRC44. Posiada wysoką wytrzymałość, twardość i odporność na korozję, ale nie można go stosować w temperaturach przekraczających 300 stopni. Ma dobrą odporność na korozję w powietrzu i rozcieńczonych kwasach lub solach, podobnie jak stal nierdzewna 304 i 430. Stosowany do produkcji platform morskich, łopatek turbin, rdzeni zaworów, gniazd zaworów, tulei i trzonków zaworów.
