Нержавеющая сталь встречается повсюду, и существует множество моделей, которые сложно различить. Сегодня я поделюсь с вами статьёй, которая прояснит некоторые моменты.
Нержавеющая сталь — это аббревиатура от нержавеющая кислотостойкая сталь, устойчивая к воздействию воздуха, пара, воды и других слабых коррозионных сред или нержавеющая сталь известна как нержавеющая сталь; и будет устойчива к химически агрессивным средам (кислотам, щелочам, солям и другим химическим пропиткам) коррозия стали называется кислотостойкой сталью.
Нержавеющая сталь относится к стали, устойчивой к воздействию воздуха, пара, воды и других слабых коррозионных сред, а также кислот, щелочей, солей и других химических агрессивных сред, и также известна как нержавеющая кислотостойкая сталь. На практике часто сталь, устойчивую к воздействию слабых коррозионных сред, называют нержавеющей сталью, а сталь, устойчивую к воздействию химических сред, — кислотостойкой сталью. Из-за различий в химическом составе первых сталь не всегда устойчива к химической коррозии, в то время как вторые, как правило, являются нержавеющими. Коррозионная стойкость нержавеющей стали зависит от легирующих элементов, содержащихся в стали.
Общая классификация
По данным металлургической организации
В соответствии с металлургической классификацией, обычные нержавеющие стали подразделяются на три категории: аустенитные, ферритные и мартенситные. На основе этих трёх основных металлургических классификаций для конкретных целей и задач выделяют дуплексные стали, дисперсионно-твердеющие и высоколегированные стали, содержащие менее 50% железа.
1. Аустенитная нержавеющая сталь
В матрице с гранецентрированной кубической кристаллической структурой аустенитной организации (фаза CY) преобладают немагнитные свойства, в основном за счёт холодной обработки, что делает её более прочной (и может привести к определённой степени намагниченности) нержавеющей стали. Американский институт железа и стали использует числовые обозначения серий 200 и 300, например, 304.
2. Ферритная нержавеющая сталь
Матрица с кубической объемно-центрированной кристаллической структурой феррита (фаза) является доминирующей, магнитной, обычно не упрочняется термической обработкой, но холодная обработка может сделать ее слегка упрочненной нержавеющей сталью. Американский институт чугуна и стали (American Iron and Steel Institute) 430 и 446 для маркировки.
3. Мартенситная нержавеющая сталь
Матрица имеет мартенситную структуру (кубическую или объёмно-центрированную), магнитную, и её механические свойства могут быть изменены термической обработкой. Американский институт железа и стали маркирует её цифрами 410, 420 и 440. Мартенсит имеет аустенитную структуру при высоких температурах, которая может преобразоваться в мартенсит (т.е. закаляться) при охлаждении до комнатной температуры с соответствующей скоростью.
4. Аустенитно-ферритная (дуплексная) нержавеющая сталь
Матрица имеет как аустенитную, так и ферритную двухфазную структуру, при этом содержание низшей фазы матрицы обычно превышает 15%. Она магнитная, может быть упрочнена холодной деформацией нержавеющей стали. 329 — типичная дуплексная нержавеющая сталь. По сравнению с аустенитной нержавеющей сталью, дуплексная сталь обладает значительно более высокой прочностью, стойкостью к межкристаллитной коррозии, хлоридной коррозии под напряжением и точечной коррозии.
5. Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь
Матрица имеет аустенитную или мартенситную структуру и может быть упрочнена методом дисперсионного твердения для получения закаленной нержавеющей стали. Американский институт чугуна и стали использует цифровые обозначения серии 600, например, 630, то есть 17-4PH.
В целом, помимо сплавов, коррозионная стойкость аустенитной нержавеющей стали выше, в менее коррозионной среде можно использовать ферритную нержавеющую сталь, в слабокоррозионных средах, если от материала требуется высокая прочность или высокая твердость, можно использовать мартенситную нержавеющую сталь и дисперсионно-твердеющую нержавеющую сталь.
Характеристики и применение
Поверхностный процесс
Различие толщины
1. В процессе прокатки прокатного оборудования валки нагреваются и слегка деформируются, что приводит к отклонению толщины прокатываемого листа: толщина обычно находится в середине, а толщина – в середине. При измерении толщины листа, согласно государственным нормам, измерение следует проводить в середине головки листа.
2. Причина допусков основана на рыночном и потребительском спросе, который обычно подразделяется на большие и малые допуски.
V. Требования к производству и контролю
1. Трубная пластина
① стыковые соединения трубных досок для 100% рентгеновского контроля или УЗК, квалифицированный уровень: РТ: Ⅱ УЗК: Ⅰ уровень;
② В дополнение к термообработке для снятия напряжений на стыковых трубных пластинах из нержавеющей стали;
3) Отклонение ширины перемычки отверстия трубной доски: по формуле расчета ширины перемычки отверстия: B = (S - d) - D1
Минимальная ширина перемычки отверстия: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Термическая обработка трубной коробки:
Из углеродистой стали, низколегированной стали, свариваемой с разъемной перегородкой трубной коробки, а также трубной коробки боковых отверстий, имеющих более 1/3 внутреннего диаметра цилиндрической трубной коробки, при применении сварки для снятия напряжений следует проводить термическую обработку, фланцевые и перегородочные уплотнительные поверхности следует обрабатывать после термической обработки.
3. Испытание под давлением
Когда расчетное давление процесса в оболочке ниже давления процесса в трубах, для проверки качества соединений труб теплообменника и трубных досок
① Программа испытаний оболочки для повышения испытательного давления с программой испытаний труб в соответствии с гидравлическим испытанием, чтобы проверить наличие утечек в трубных соединениях. (Однако необходимо убедиться, что первичное напряжение пленки оболочки во время гидравлического испытания составляет ≤0,9ReLΦ)
② Если вышеуказанный метод не подходит, оболочку можно подвергнуть гидростатическому испытанию в соответствии с исходным давлением после прохождения, а затем оболочку можно подвергнуть испытанию на утечку аммиака или испытание на утечку галогена.
Какая нержавеющая сталь не подвержена ржавчине?
На ржавление нержавеющей стали влияют три основных фактора:
1. Содержание легирующих элементов. Как правило, сталь с содержанием хрома 10,5% устойчива к ржавчине. Чем выше содержание хрома и никеля, тем выше коррозионная стойкость. Например, нержавеющая сталь марки 304 с содержанием никеля 85–10% и хрома 18–20% обычно не подвержена ржавчине.
2. Процесс плавки, применяемый производителем, также влияет на коррозионную стойкость нержавеющей стали. Технология плавки хорошая, оборудование передовое, технологии высокие, крупные заводы по производству нержавеющей стали контролируют содержание легирующих элементов, удаляют примеси и обеспечивают контроль температуры охлаждения заготовок, что гарантирует стабильное и надежное качество продукции, высокое качество и устойчивость к ржавчине. В то же время, некоторые небольшие сталелитейные заводы используют отсталое оборудование, используют отсталые технологии и не могут удалить примеси, что неизбежно приводит к образованию ржавчины на изделиях.
3. Внешняя среда. Сухая и проветриваемая среда не подвержена ржавчине, в то время как влажный воздух, постоянная дождливая погода или воздух с повышенной кислотностью или щелочностью легко подвержены ржавчине. Нержавеющая сталь марки 304 также подвержена ржавчине в неблагоприятных условиях окружающей среды.
Как бороться с пятнами ржавчины на нержавеющей стали?
1.Химический метод
Травильная паста или спрей помогут репассивировать ржавые детали, образуя плёнку оксида хрома и восстанавливая их коррозионную стойкость. После травления, чтобы удалить все загрязнения и остатки кислоты, очень важно тщательно промыть поверхность водой. После обработки и повторной полировки полировальным оборудованием, можно нанести полировальный воск. Для небольших локальных пятен ржавчины можно использовать смесь бензина и масла в соотношении 1:1, протирая их чистой тряпкой.
2. Механические методы
Пескоструйная очистка, очистка стеклянными или керамическими частицами, затирание, очистка щётками и полировка. Механические методы позволяют удалить загрязнения, вызванные ранее удалёнными материалами, полирующими материалами или затираемыми материалами. Любые виды загрязнений, особенно инородные частицы железа, могут быть источником коррозии, особенно во влажной среде. Поэтому механически очищенные поверхности предпочтительно очищать в сухих условиях. Использование механических методов очищает только поверхность и не влияет на коррозионную стойкость самого материала. Поэтому после механической очистки рекомендуется повторно отполировать поверхность полировальным оборудованием и покрыть её полировальным воском.
Марки и свойства нержавеющей стали, часто используемые в приборостроении
Нержавеющая сталь 1.304. Это одна из самых распространенных аустенитных нержавеющих сталей, подходящая для изготовления деталей глубокой вытяжки, кислотопроводов, контейнеров, конструкционных деталей, корпусов различных приборов и т. д. Также может использоваться для изготовления немагнитного оборудования и деталей, работающих при низких температурах.
Нержавеющая сталь марки 2.304L. Для решения проблемы выделения Cr23C6, вызванной нержавеющей сталью марки 304, в некоторых условиях наблюдается значительная склонность к межкристаллитной коррозии и развитию сверхнизкоуглеродистой аустенитной нержавеющей стали. Её сенсибилизированная стойкость к межкристаллитной коррозии значительно выше, чем у нержавеющей стали марки 304. Помимо несколько более низкой прочности, нержавеющая сталь марки 321 обладает и другими свойствами. Она используется в основном для изготовления коррозионно-стойкого оборудования и компонентов, не подлежащих сварке методом обработки на твердый раствор, и может использоваться для изготовления корпусов различных приборов.
Нержавеющая сталь 3.304H. Внутреннее ответвление из нержавеющей стали 304, массовая доля углерода 0,04% ~ 0,10%, высокотемпературные характеристики лучше, чем у нержавеющей стали 304.
Нержавеющая сталь 4.316. В стали 10Cr18Ni12 используется молибден, что обеспечивает хорошую стойкость к восстановительным средам и питтинговой коррозии. В морской воде и других средах коррозионная стойкость выше, чем у нержавеющей стали 304, которая в основном используется для материалов, устойчивых к питтинговой коррозии.
Нержавеющая сталь 5.316L. Сверхнизкоуглеродистая сталь с хорошей стойкостью к сенсибилизированной межкристаллитной коррозии, подходит для изготовления сварных деталей и оборудования с толстым поперечным сечением, например, нефтехимического оборудования, из коррозионно-стойких материалов.
Нержавеющая сталь 6.316H. Внутреннее ответвление из нержавеющей стали 316, массовая доля углерода 0,04%-0,10%, высокие температурные характеристики лучше, чем у нержавеющей стали 316.
Нержавеющая сталь 7.317. Стойкость к точечной коррозии и ползучести выше, чем у нержавеющей стали 316L, используемой в производстве нефтехимического оборудования и оборудования, стойкого к коррозии органическими кислотами.
Нержавеющая сталь 8.321. Аустенитная нержавеющая сталь, стабилизированная титаном, с добавлением титана для повышения стойкости к межкристаллитной коррозии и обладающая хорошими механическими свойствами при высоких температурах, может быть заменена сверхнизкоуглеродистой аустенитной нержавеющей сталью. Помимо стойкости к высокотемпературной или водородной коррозии, а также в других особых случаях, применение в целом не рекомендуется.
Нержавеющая сталь 9.347. Аустенитная нержавеющая сталь, стабилизированная ниобием. Ниобий добавляется в нержавеющую сталь 321 для повышения стойкости к межкристаллитной коррозии, коррозионной стойкости в кислотах, щелочах, солях и других агрессивных средах. Обладает хорошими сварочными свойствами. Используется в качестве коррозионно-стойкого материала и жаропрочной стали, в основном в тепловой энергетике и нефтехимической промышленности, например, для производства резервуаров, трубопроводов, теплообменников, шахт, промышленных печей, трубчатых печей, термометров и т. д.
Нержавеющая сталь 10.904L. Суперполная аустенитная нержавеющая сталь, супераустенитная нержавеющая сталь, изобретенная финским инженером Отто Кемпом, с массовой долей никеля от 24% до 26%, массовой долей углерода менее 0,02%, отличной коррозионной стойкостью, в неокисляющих кислотах, таких как серная, уксусная, муравьиная и фосфорная, обладает очень хорошей коррозионной стойкостью, а также хорошей стойкостью к щелевой коррозии и коррозионной стойкостью под напряжением. Она подходит для различных концентраций серной кислоты ниже 70 ℃ и обладает хорошей коррозионной стойкостью к уксусной кислоте и смешанной кислоте муравьиной и уксусной кислот любой концентрации и любой температуры при нормальном давлении. Первоначальный стандарт ASMESB-625 относит ее к сплавам на основе никеля, а новый стандарт относит ее к нержавеющей стали. В Китае используется только приблизительная марка стали 015Cr19Ni26Mo5Cu2, некоторые европейские производители приборов используют ключевые материалы из нержавеющей стали 904L, например, измерительная трубка массового расходомера E + H изготовлена из нержавеющей стали 904L, корпус часов Rolex также изготовлен из нержавеющей стали 904L.
Нержавеющая сталь 11.440C. Мартенситная нержавеющая сталь, закаливаемая нержавеющая сталь, нержавеющая сталь высокой твёрдости (HRC57). В основном используется для производства форсунок, подшипников, клапанов, золотников клапанов, сёдел клапанов, втулок клапанов, штоков клапанов и т. д.
Нержавеющая сталь 12.17-4PH. Мартенситная дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь твёрдостью HRC44, обладающая высокой прочностью, твёрдостью и коррозионной стойкостью, не может использоваться при температурах выше 300 °C. Она обладает хорошей коррозионной стойкостью как к атмосферным, так и к разбавленным кислотам и солям, и её коррозионная стойкость аналогична стойкости нержавеющей стали марок 304 и 430, которая используется для изготовления морских платформ, турбинных лопаток, золотников, сёдел, втулок и штоков клапанов.
В приборостроении, в сочетании с вопросами общности и стоимости, общепринятый порядок выбора аустенитной нержавеющей стали выглядит следующим образом: нержавеющая сталь 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, из которых сталь 317 используется реже, сталь 321 не рекомендуется, сталь 347 используется для высокотемпературной коррозии, а сталь 904L является материалом по умолчанию только для некоторых компонентов отдельных производителей, при проектировании, как правило, не предусматривается выбор стали 904L.
При выборе конструкции контрольно-измерительных приборов обычно учитываются материалы приборов и материалы труб. В различных случаях, особенно в условиях высоких температур, мы должны уделять особое внимание выбору материалов приборов, чтобы они соответствовали расчетной температуре и давлению технологического оборудования или трубопровода, например, трубопровод из высокотемпературной хромомолибденовой стали. Если же выбирать приборы из нержавеющей стали, то весьма вероятно, что возникнут проблемы, вам следует обратиться к соответствующему манометру температуры и давления материала.
При выборе конструкции прибора часто приходится сталкиваться с большим количеством различных систем, серий, марок нержавеющей стали; выбор должен основываться на конкретных технологических средах, температуре, давлении, напряженных деталях, коррозии и стоимости и других аспектах.
Время публикации: 11 октября 2023 г.