Kas ir nerūsējošais tērauds?
Nerūsējošais tērauds faktiski ir saīsinājums vārdam "nerūsējošais skābes{0} izturīgs tērauds", kas attiecas uz leģēto tēraudu klasi, kuras pamatmateriāls ir dzelzs un hroma saturs nav mazāks par 10,5% (pēc masas). Šo metālu var modificēt, pievienojot leģējošus elementus, piemēram, niķeli, molibdēnu, mangānu un slāpekli, lai pielāgotu tā iekšējo sastāvu un īpašības. Piemēram, niķeļa iekļaušana nerūsējošajā tēraudā uzlabo tā izturību pret koroziju un augstu -temperatūras toleranci. Līdz ar to šis metāla materiāls pēc apstrādes atrod plašu pielietojumu dažādās nozarēs.
Nerūsējošā tērauda klasifikācija
Pamatojoties uz mikrostruktūru pēc termiskās apstrādes, nerūsējošais tērauds galvenokārt tiek iedalīts šādos piecos galvenajos veidos.
Austenīta nerūsējošais tērauds
Tipiskas kategorijas ir 304. un 316. Šis tips satur daudz austenītu -veidojošu elementu, piemēram, niķeļa, mangāna un slāpekļa. To raksturo ne-magnētiskas īpašības, lieliska elastība un stingrība, izcila metināmība un kopumā laba izturība pret koroziju. Tomēr to nevar nostiprināt ar termisko apstrādi.
Ferīta nerūsējošais tērauds
Ferīta nerūsējošais tērauds galvenokārt izmanto hromu kā sakausējuma elementu, un tam ir ķermeņa -centrēta kubiskā (BCC) struktūra. Tipiska klase ir 430. Tam ir raksturīgas magnētiskas īpašības un augsta izturība, taču tai ir slikta zemas -temperatūras izturība, tā ir pakļauta graudu rupjībai karstuma-ietekmētajā zonā metināšanas laikā un zemāka izturība pret koroziju, salīdzinot ar austenīta tēraudu.
Martensīta nerūsējošais tērauds
Tipiskas kategorijas ir 410 un 420. Tiem piemīt augsta izturība un cietība, ar rūdīšanas palīdzību regulējamas mehāniskās īpašības, taču tām ir salīdzinoši zema izturība pret koroziju.
Nokrišņi{0}}Nerūsējošā tērauda rūdīšana
Pievienojot tādus elementus kā Cu, Nb un Al, kam seko šķīduma apstrāde un nokrišņu sacietēšana, lai veidotu stiprināšanas fāzes, šie tēraudi apvieno augstu izturību un labu izturību pret koroziju. Tipiska atzīme ir 17-4PH.
Dupleksais nerūsējošais tērauds
Sastāv gan no austenīta, gan ferīta fāzes, piemēram, 2205. Apvieno austenīta tērauda stingrību ar ferīta tērauda izturību, piedāvājot izcilu izturību pret sprieguma korozijas plaisāšanu.
Nerūsējošā tērauda metāla īpašības
| Īpašuma kategorija | Atslēgas parametrs | Apraksts un tipiskās vērtības |
|---|---|---|
| Mehāniskās īpašības | Stiepes izturība | Parasti diapazonā no 500 līdz 1000 MPa, atkarībā no pakāpes un stāvokļa. |
| Ražas spēks | Parasti no 200 MPa līdz vairāk nekā 550 MPa (zemāks austenīta tēraudiem, augstāks martensīta un nokrišņu{2}}rūdīšanas tēraudiem). | |
| Pagarinājums | Austenitic steels usually >40%; ferīta un martensīta tēraudi ir salīdzinoši zemāki. | |
| Cietība | Mērīja Brinell (HB), Rockwell (HRB/HRC) utt., aptverot plašu diapazonu. | |
| Fizikālās īpašības | Blīvums | Aptuveni 7.7 - 8.0 g/cm³. |
| Kušanas punkts | Aptuveni 1370 - 1450 grāds atkarībā no sastāva. | |
| Siltumvadītspēja | Salīdzinoši zems, apmēram 15-30 W/(m·K), kas ir 1/3 līdz 1/2 no oglekļa tērauda. | |
| Termiskās izplešanās koeficients | Augstāks austenīta tēraudiem (piemēram, ~17×10⁻⁶/K 304), kam jāpievērš uzmanība termiskajam spriegumam. | |
| Magnētisms | Austenīta tēraudi parasti nav-magnētiski (pēc apstrādes var kļūt nedaudz magnētiski); ferīta/martensīta tēraudi ir magnētiski. | |
| Ķīmiskās īpašības | Izturība pret koroziju | Ietver izturību pret vienmērīgu koroziju, punktveida koroziju, plaisu koroziju, starpkristālu koroziju utt. |
| Punktu veidošanās pretestības ekvivalenta numurs (PREN) | PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Lielāka vērtība parasti norāda uz labāku pretestību punktošanai. | |
| Ražošanas īpašības | Apstrādājamība | Ievērojami atšķiras, ko ietekmē cietība, stingrība, darba{0}}cietēšanas tendence un piedevas (piemēram, sērs). |
| Metināmība | Parasti piemērots austenīta tēraudiem; samazināta ferīta tēraudu HAZ izturība; martensīta tēraudiem nepieciešama priekšsildīšana un PWHT. | |
| Veidojamība | Austenīta tēraudiem ir lieliskas aukstās apstrādes īpašības (štancēšana, dziļa vilkšana); citi veidi ir salīdzinoši nabadzīgāki. |
Kādas ir nerūsējošā tērauda virsmas apdares kategorijas?
Pēc pielāgotas CNC apstrādes tiek veidotas nerūsējošā tērauda formasPielāgotas nerūsējošā tērauda detaļas. Ar velmēšanu, pulēšanu un ķīmisku apstrādi tā virsma var iegūt daudzveidīgāku izskatu un funkcionalitāti.
Velmētas virsmas: piemēram, Nr.1 (karsti-velmēta + atkvēlināta), 2B (auksti-velmēta + spilgta rūdīšana), BA (spilgti rūdīta);
Mehāniskā pulēšana: ietver slīpētu (HL),{0}}īsgraudu (SB) un spoguli (8K).
Nerūsējošais tērauds pret titāna sakausējumiem
| Īpašums | Nerūsējošais tērauds | Titāna sakausējums |
|---|---|---|
| Blīvums (g/cm³) | 7.9 | Apmēram 4.5 |
| Specifiskais spēks | Vidēja | Ārkārtīgi augsts |
| Izturība pret koroziju | Lieliski (oksidējošā vidē) | Lieliski (īpaši hlorīda jonu vidē) |
| Izmaksas | Zema līdz vidēja | Ļoti augsts |
| Apstrādes grūtības | Vidēja (apstrādes grūtības atšķiras atkarībā no pakāpes.) | Augsts (spēcīgs instrumentu nodilums) |
| Tipiski pielietojumi | Konstrukciju daļas, ikdienas-lietošanas produkti, ķīmiskie konteineri | Aviācija, medicīniskie implanti, jūras ūdens iekārtas |
FAQ
J: Kādos apstākļos nerūsējošais tērauds joprojām var rūsēt?
A: Nerūsējošais tērauds korozēs vidēs, kur tā pasivācijas plēve tiek nepārtraukti bojāta vai nevar pati{0}}remontēties, piemēram: vidē ar augstu hlorīda jonu koncentrāciju (jūras ūdens), reducējošā skābā vidē, plaisu struktūrās vai galvaniskā korozijā, ko izraisa saskare ar nemetāliem.
J: Kā izvēlēties starp 304 un 316 nerūsējošo tēraudu?
A: 304 ir piemērots lielākajai daļai atmosfēras, saldūdens un vispārīgu ķīmisko vidi. 316, kas satur molibdēnu, ir piemērots vidēm ar hlorīda joniem (piemēram, jūras ūdenim, ķīmiskajām rūpnīcām) vai kur nepieciešama lielāka punktveida korozijas izturība.
J: Kas ir "pasivācijas apstrāde"? Kāds ir tā mērķis?
A. Apstrāde ar pasivāciju ir ķīmiska pēc-apstrādes metode, kurā parasti izmanto slāpekļskābes vai citronskābes šķīdumus, lai no nerūsējošā tērauda virsmas noņemtu brīvās dzelzs daļiņas (galvenokārt rodas saskarē ar tērauda instrumentiem ražošanas laikā) un veicina pilnīgas, viendabīgas hroma oksīda plēves veidošanos. Tās mērķis ir maksimāli palielināt nerūsējošā tērauda raksturīgo izturību pret koroziju un novērst virsmas rūsēšanu (dzelzs piesārņojuma radītu traipu).
J: Kā nerūsējošais tērauds darbojas dažādās temperatūrās?
A: Austenīta nerūsējošajiem tēraudiem (piem., 304, 316) ir izcila zemas -temperatūras izturība, padarot tos piemērotus kriogēnām vidēm, piemēram, šķidrajam slāpeklim vai skābeklim. 304/316 kategorijas var izmantot periodiski zem 925 grādiem (1632 grādiem F) un nepārtraukti zem 15 8 F7 oksidācijas pakāpes (7 F7). pretestība. Tomēr ilgstoša iedarbība starp 450-850 grādiem palielina karbīda nokrišņu risku, tādēļ ir jāizmanto L kategorijas vai stabilizētas kategorijas (piemēram, 321).