Roostevaba terast võib leida kõikjal elus ja on igasuguseid mudeleid, mida on tobe eristada. Täna jagan teiega artiklit, et siinseid teadmisi selgitada.
Roostevaba teras on lühend sõnadest roostevaba happekindel teras, mis on õhu, auru, vee ja muude nõrgalt söövitavate keskkondade suhtes vastupidav või roostevaba teras, mida nimetatakse roostevabaks teraseks; ja mis on vastupidav keemilistele söövitavatele keskkondadele (happed, leelised, soolad ja muu keemiline immutamine), nimetatakse terast happekindlaks teraseks.
Roostevaba teras viitab õhule, aurule, veele ja muudele nõrkadele söövitavatele keskkondadele ning hapetele, leelistele, sooladele ja muudele keemilistele söövitavatele keskkondadele vastupidavale terasele, mida tuntakse ka roostevaba happekindla terasena. Praktikas nimetatakse nõrgalt söövitavatele keskkondadele vastupidavat terast sageli roostevabaks teraseks ja keemiliselt korrosioonikindlat terast happekindlaks teraseks. Keemilise koostise erinevuste tõttu ei ole esimene tingimata keemilisele korrosioonile vastupidav, samas kui teised on üldiselt roostevabad. Roostevaba terase korrosioonikindlus sõltub terases sisalduvatest legeerelementidest.
Üldine klassifikatsioon
Metallurgiaorganisatsiooni andmetel
Üldiselt jagatakse tavalised roostevabad terased metallurgiastruktuuri järgi kolme kategooriasse: austeniitne roostevaba teras, feriitne roostevaba teras ja martensiitne roostevaba teras. Nende kolme kategooria põhilise metallurgiastruktuuri alusel jaotatakse konkreetsete vajaduste ja eesmärkide jaoks dupleksterased, sademetega karastatavad roostevabad terased ja alla 50% rauasisaldusega kõrglegeeritud terased.
1. Austeniitne roostevaba teras
Austeniitse organisatsiooni (CY-faasi) maatriksi ja pinnakeskse kuubilise kristallstruktuuri puhul domineerivad mittemagnetilised omadused, mis on tekkinud peamiselt roostevaba terase külmtöötlemise teel, et seda tugevdada (ja mis võib viia teatud määral magnetismini). Ameerika Raua- ja Teraseinstituut kasutab 200 ja 300 seeria numbrilisi märgiseid, näiteks 304.
2. Ferriitsest roostevabast terasest
Ferriidi organisatsiooni (faasi) maatriksi ja kehakeskse kuubilise kristallstruktuuri domineeriv struktuur on magnetiline ja seda ei saa üldiselt kuumtöötlemisega kõvastada, kuid külmtöötlemisega saab seda veidi tugevdada. Ameerika Raua- ja Teraseinstituut vastab standarditele 430 ja 446.
3. Martensiitse roostevaba teras
Maatriks on martensiitse struktuuriga (kehakeskne kuubiline või kuubiline), magnetiline ja kuumtöötluse abil saab selle mehaanilisi omadusi reguleerida. Ameerika Raua- ja Teraseinstituut on tähistanud numbreid 410, 420 ja 440. Martensiidil on kõrgetel temperatuuridel austeniitne struktuur, mis sobiva kiirusega toatemperatuurini jahutamisel võib muutuda martensiidiks (st kõvastuda).
4. Austeniitne ferriit- (dupleks-) tüüpi roostevaba teras
Maatriksi struktuur on nii austeniitse kui ka ferriitse kahefaasilise struktuuriga, millest väiksema faasiga maatriksi sisaldus on üldiselt üle 15%, magnetiline ja seda saab külmtöötlemise teel tugevdada. 329 on tüüpiline dupleks-roostevaba teras. Võrreldes austeniitse roostevaba terasega on dupleks-terasel suurem tugevus, vastupidavus teradevahelisele korrosioonile, kloriidipingekorrosioonile ja punktkorrosioonile oluliselt parem.
5. Sademetega kõvenev roostevaba teras
Maatriks on austeniitse või martensiitse struktuuriga ja seda saab sademetega karastamise teel karastada, et saada karastatud roostevaba teras. Ameerika Raua- ja Teraseinstituut on andnud 600-seeria digitaalsetele siltidele, näiteks 630, st 17-4PH.
Üldiselt on lisaks sulamitele austeniitse roostevaba terase korrosioonikindlus parem. Vähem korrodeerivas keskkonnas saab kasutada feriitset roostevaba terast. Kergelt korrodeerivas keskkonnas, kui materjalilt nõutakse suurt tugevust või kõvadust, saab kasutada martensiitset roostevaba terast ja sademetega kõvenevat roostevaba terast.
Omadused ja kasutusalad
Pinnatöötlus
Paksuse eristamine
1. Kuna terasetehase masinad valtsimisprotsessi ajal kuumenevad ja deformeeruvad rullid kergelt, mille tulemuseks on plaadi paksuse kõrvalekalle valtsimisel. Üldiselt on paks plaat kahe külje keskel. Plaadi paksuse mõõtmisel tuleks paksus vastavalt eeskirjadele mõõta plaadipea keskelt.
2. Tolerantsi põhjus põhineb turu ja klientide nõudlusel ning see jaguneb üldiselt suurteks ja väikesteks tolerantsideks.
V. Tootmine, kontrollinõuded
1. Toruplaat
① ühendatud toruplaatide tagumised ühendused 100% kiirkontrolliks või UT-ks, kvalifitseeritud tase: RT: II UT: II tase;
② Lisaks roostevabast terasest, liidetud toruplaatide pingete leevendamise kuumtöötlus;
③ toruplaadi ava silla laiuse hälve: vastavalt ava silla laiuse arvutamise valemile: B = (S - d) - D1
Augusilla minimaalne laius: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Torukarbi kuumtöötlus:
Süsinikterasest, madallegeeritud terasest, mis on keevitatud torukarbi kahekordse vaheseinaga, samuti torukarbi külgmiste avade puhul, mis on suuremad kui 1/3 silindrilise torukarbi siseläbimõõdust, tuleks pingete leevendamiseks keevitamise rakendamisel kuumtöötluse järel töödelda ääriku ja vaheseina tihenduspinda.
3. Survekatse
Kui kesta protsessi projekteerimisrõhk on madalam kui toru protsessirõhk, tuleb soojusvaheti toru ja toruplaadi ühenduste kvaliteedi kontrollimiseks
① Katserõhku suurendatakse vastavalt torustiku programmile hüdraulilise katse käigus, et kontrollida toruühenduste lekkeid. (Siiski on vaja tagada, et hüdraulilise katse ajal oleks kesta primaarne kileping ≤0,9ReLΦ)
② Kui ülaltoodud meetod ei ole sobiv, saab kesta pärast läbimist teha hüdraulilise katse algse rõhu all ja seejärel teha ammoniaagi lekkekatse või halogeeni lekkekatse.
Millist roostevaba terast ei ole kerge roostetada?
Roostevaba terase roostetamist mõjutavad kolm peamist tegurit:
1. Legeerelementide sisaldus. Üldiselt ei ole 10,5% kroomisisaldusega terase kroom roostetav. Mida kõrgem on kroomi ja nikli sisaldus, seda parem on korrosioonikindlus. Näiteks 304 materjali niklisisaldus on 85–10% ja kroomisisaldus 18–20%. Selline roostevaba teras üldiselt ei roosteta.
2. Roostevaba terase korrosioonikindlust mõjutab ka tootja sulatusprotsess. Hea sulatustehnoloogia, täiustatud seadmed ja tehnoloogia ning suur roostevabast terasest tehas kontrollib legeerelementide taset, eemaldab lisandeid ja tagab tooriku jahutustemperatuuri reguleerimise, mistõttu on toote kvaliteet stabiilne ja usaldusväärne, sisemine kvaliteet hea ja see ei roosteta kergesti. Seevastu mõned väikesed terasetehase seadmed on tagurpidi ja tehnoloogia on tagurpidi, sulatusprotsess ei võimalda lisandeid eemaldada ning toodete tootmine roostetab paratamatult.
3. Väliskeskkond. Kuiv ja ventileeritud keskkond ei roosteta kergesti, samas kui õhuniiskus, pidev vihmane ilm või happelise ja leeliselisega õhk on kergesti roostetav. 304 materjalist roostevaba teras on ka liiga halva ümbritseva keskkonna korral roostetav.
Kuidas roostevabast terasest roosteplekkidega toime tulla?
1.Keemiline meetod
Roostes osade puhastamiseks ja kroomoksiidi kile moodustumise taastamiseks kasutage peitspastat või -pihustit, et aidata neil uuesti passiveerida kroomoksiidi kile ja taastada korrosioonikindlus. Pärast peitsimist on kõigi saasteainete ja happejääkide eemaldamiseks väga oluline pinnad korralikult veega loputada. Pärast kõige töötlemist ja poleerimisvahenditega uuesti poleerimist saab selle katta poleerimisvahaga. Kohalike väiksemate roostelaigutuste korral võib kasutada ka bensiini ja õli 1:1 segu ning puhta lapiga roostelaigud maha pühkida.
2. Mehaanilised meetodid
Liivapritsiga puhastamine, klaasi- või keraamiliste osakestega puhastamine, kustutamine, harjamine ja poleerimine. Mehaanilistel meetoditel on potentsiaal pühkida ära eelnevalt eemaldatud materjalide, poleerimismaterjalide või kustutatud materjalide põhjustatud saaste. Igasugune saaste, eriti võõrkehad, võivad olla korrosiooni allikaks, eriti niiskes keskkonnas. Seetõttu tuleks mehaaniliselt puhastatud pindu eelistatavalt puhastada kuivades tingimustes. Mehaaniliste meetodite kasutamine puhastab ainult pinna ja ei muuda materjali enda korrosioonikindlust. Seetõttu on soovitatav pind pärast mehaanilist puhastamist uuesti poleerida poleerimisseadmetega ja katta poleerimisvahaga.
Tavaliselt kasutatavate roostevabast terasest klasside ja omadustega instrumentides
1.304 roostevaba teras. See on üks austeniitsetest roostevabadest terastest, millel on laialdane kasutusala ja mis sobib sügavtõmmatud vormimisdetailide ja happetorustike, mahutite, konstruktsioonidetailide, mitmesuguste instrumentide korpuste jms tootmiseks. Sellest saab toota ka mittemagnetilisi, madalatemperatuurilisi seadmeid ja osi.
2.304L roostevaba teras. 304 roostevaba terase põhjustatud Cr23C6 sadestumisest tingitud probleemi lahendamiseks on teatud tingimustel tõsine kalduvus teradevahelisele korrosioonile ja ülimadala süsinikusisaldusega austeniitse roostevaba terase tekkeks, mille sensibiliseeritud olekus on teradevahelise korrosiooni vastupidavus oluliselt parem kui 304 roostevabal terasel. Lisaks veidi madalamale tugevusele on 321 roostevabal terasel ka muid omadusi, mida kasutatakse peamiselt korrosioonikindlate seadmete ja komponentide jaoks, mida ei saa keevitada lahusega ja mida saab kasutada mitmesuguste instrumentide valmistamiseks.
3.304H roostevaba teras. 304 roostevabast terasest sisemine haru, süsiniku massifraktsioon 0,04% ~ 0,10%, kõrge temperatuuri taluvus on parem kui 304 roostevabast terasest.
4.316 roostevaba teras. 10Cr18Ni12 terasele on lisatud molübdeeni, mis tagab terasele hea vastupidavuse redutseerivale keskkonnale ja punktkorrosioonikindluse. Merevees ja muudes keskkondades on korrosioonikindlus parem kui 304 roostevabal terasel ning seda kasutatakse peamiselt punktkorrosioonikindlate materjalide jaoks.
5.316L roostevaba teras. Ülimadala süsinikusisaldusega teras, millel on hea vastupidavus sensibiliseeritud teradevahelisele korrosioonile, sobib paksu ristlõikega keevitatud osade ja seadmete, näiteks naftakeemiaseadmete, tootmiseks korrosioonikindlatest materjalidest.
6.316H roostevaba teras. Sisemine haru 316 roostevabast terasest, süsiniku massifraktsioon 0,04–0,10%, kõrge temperatuuri taluvus on parem kui 316 roostevabast terasest.
7.317 roostevaba teras. Selle punktkorrosioonikindlus ja roomekindlus on paremad kui 316L roostevabal terasel ning seda kasutatakse naftakeemia- ja orgaaniliste hapete korrosioonikindlate seadmete tootmisel.
8.321 roostevaba teras. Titaaniga stabiliseeritud austeniitse roostevaba teras, millele on lisatud titaani, et parandada korrosioonikindlust teradevahelisel tasandil ja millel on head kõrge temperatuuriga mehaanilised omadused, saab asendada ülimadala süsinikusisaldusega austeniitse roostevaba terasega. Lisaks kõrge temperatuuri või vesinikkorrosioonikindlusele ja muudele erilistel puhkudel ei ole see üldiselt soovitatav.
9.347 roostevaba teras. Nioobiumiga stabiliseeritud austeniitse roostevaba teras, millele on lisatud nioobiumi, et parandada vastupidavust teradevahelisele korrosioonile, korrosioonikindlust happe, leelise, soola ja muude söövitavate keskkondade suhtes. 321 roostevaba teras on hea keevitusvõimega. Seda saab kasutada korrosioonikindla materjalina ja kuumakindla terasena peamiselt soojusenergia ja naftakeemia valdkonnas, näiteks mahutite, torujuhtmete, soojusvahetite, šahtide, tööstusahjude, ahjutorude ja ahjutorude termomeetrite tootmisel jne.
10.904L roostevaba teras. Ülitäis austeniitse roostevaba teras, Soome Otto Kempi leiutatud ülitäis austeniitse roostevaba teras, mille nikli massifraktsioon on 24–26%, süsiniku massifraktsioon alla 0,02%, suurepärane korrosioonikindlus. Teras talub mitteoksüdeerivaid happeid nagu väävelhape, äädikhape, sipelghape ja fosforhape ning omab väga head korrosioonikindlust ning on samal ajal hea pilukorrosiooni- ja pingekorrosioonikindlusega. See sobib erinevate väävelhappe kontsentratsioonidega alla 70 ℃ ning omab head korrosioonikindlust äädikhappe ja sipelghappe ning äädikhappe segude suhtes mis tahes kontsentratsioonis ja mis tahes temperatuuril normaalrõhul. Algne standard ASMESB-625 liigitab selle niklipõhiste sulamite hulka ja uus standard liigitab selle roostevaba terase hulka. Hiina kasutab ainult ligikaudset 015Cr19Ni26Mo5Cu2 klassi terast. Mõned Euroopa instrumentide tootjad kasutavad oma põhimaterjalides 904L roostevaba terast, näiteks E + H massivoolumõõturi mõõtetoru ja Rolexi kellakorpus on samuti 904L roostevaba teras.
11.440C roostevaba teras. Martensiitne roostevaba teras, karastatav roostevaba teras, kõrgeima kõvadusega roostevaba teras, kõvadus HRC57. Kasutatakse peamiselt düüside, laagrite, ventiilide, klapipoolide, klapipesade, hülsside, klapivarte jms tootmisel.
12.17-4PH roostevaba teras. Martensiitse sademekarastusega roostevaba teras kõvadusega HRC44, millel on kõrge tugevus, kõvadus ja korrosioonikindlus, ei sobi kasutamiseks temperatuuridel üle 300 ℃. Sellel on hea korrosioonikindlus nii atmosfääri- kui ka lahjendatud hapete või soolade suhtes ning selle korrosioonikindlus on sama, mis 304 ja 430 roostevabal terasel, mida kasutatakse avamereplatvormide, turbiinilabade, poolide, istmete, hülsside ja ventiilide varraste tootmisel.
Instrumentide valdkonnas on üldsuse ja kuluküsimuste tõttu tavapärane austeniitse roostevaba terase valiku järjekord 304-304L-316-316L-317-321-347-904L roostevaba teras, millest 317 on harvemini kasutatav, 321 ei ole soovitatav, 347 kasutatakse kõrge temperatuuriga korrosiooni korral, 904L on ainult üksikute tootjate mõnede komponentide vaikematerjal ja disain ei ole üldiselt 904L valimise initsiatiiv.
Instrumentide projekteerimisel on tavaliselt erinevad instrumentide materjalid ja torumaterjalid. Eriti kõrge temperatuuri korral tuleb instrumentide materjalide valikul pöörata erilist tähelepanu protsessiseadmete või torujuhtme projekteerimistemperatuurile ja projekteerimisrõhule vastavatele materjalidele, näiteks kõrge temperatuuriga kroommolübdeenterasest torujuhe. Kui aga valida instrumentideks roostevaba teras, on see tõenäoliselt probleem. Seetõttu tuleb konsulteerida vastava materjali temperatuuri- ja manomeetriga.
Instrumentide konstruktsiooni valikul puututakse sageli kokku erinevate süsteemidega, seeriate ja roostevabast terasest klassidega ning valik peaks põhinema konkreetsel protsessikeskkonnal, temperatuuril, rõhul, pingestatud osadel, korrosioonil ja kulul ning muudel aspektidel.
Postituse aeg: 11. okt 2023