Mi az a rozsdamentes acél?
A rozsdamentes acél valójában a "rozsdamentes saválló acél" rövidítése, amely az ötvözött acélok egy osztályára utal, amelyek alapanyaga vas, és amelynek krómtartalma nem kevesebb, mint 10,5 tömegszázalék. Ez a fém módosítható ötvöző elemek, például nikkel, molibdén, mangán és nitrogén hozzáadásával, hogy módosítsa belső összetételét és tulajdonságait. Például a nikkel rozsdamentes acélba való beépítése javítja a korrózióállóságát és a magas hőmérséklet toleranciáját. Következésképpen ez a fémanyag a feldolgozás után széles körben alkalmazható különféle iparágakban.
A rozsdamentes acél osztályozása
A hőkezelés utáni mikroszerkezet alapján a rozsdamentes acél elsősorban a következő öt fő típusba sorolható.
Ausztenites rozsdamentes acél
A tipikus minőségek közé tartozik a 304 és a 316. Ez a típus nagy mennyiségben tartalmaz ausztenit{2}}képző elemeket, például nikkelt, mangánt és nitrogént. Nem-mágneses tulajdonságok, kiváló alakíthatóság és szívósság, kiváló hegeszthetőség és általában jó korrózióállóság jellemzi. Hőkezeléssel azonban nem erősíthető.
Ferrites rozsdamentes acél
A ferrites rozsdamentes acél elsősorban krómot használ ötvözőelemként, és test{0}}központú köbös (BCC) szerkezetű. Jellemzője a 430-as. Mágneses tulajdonságok és nagy szilárdság jellemzi, de alacsony -hőmérsékletű szívóssága gyenge, hajlamos a szemcsék eldurvulására a hegesztés során a hőhatás-zónában, és alacsonyabb a korrózióállósága az ausztenites acélhoz képest.
Martenzites rozsdamentes acél
A tipikus minőségek közé tartozik a 410 és 420. Nagy szilárdságot és keménységet mutatnak, mechanikai tulajdonságaik temperálással állíthatók, de viszonylag gyenge korrózióállóságot mutatnak.
Csapadék-edző rozsdamentes acél
Azáltal, hogy olyan elemeket adunk hozzá, mint a Cu, Nb és Al, majd oldatos kezelést és csapadékos keményítést hozunk létre az erősítő fázisok kialakítása érdekében, ezek az acélok a nagy szilárdságot és a jó korrózióállóságot egyesítik. Egy tipikus osztályzat a 17-4PH.
Duplex rozsdamentes acél
Mind ausztenites, mind ferrites fázisból áll, mint például a 2205. Egyesíti az ausztenites acél szívósságát a ferrites acél szilárdságával, kiváló ellenállást biztosítva a feszültségkorróziós repedésekkel szemben.
A rozsdamentes acél fém tulajdonságai
| Tulajdon kategória | Kulcsparaméter | Leírás és tipikus értékek |
|---|---|---|
| Mechanikai tulajdonságok | Szakítószilárdság | Jellemzően 500-1000 MPa tartományban, minőségtől és állapottól függően. |
| Hozamerő | Jellemzően 200 MPa-tól 550 MPa feletti nyomásig (alacsonyabb az ausztenites acélok, magasabb a martenzites és csapadék{2}}edző acélok esetén). | |
| Megnyúlás | Austenitic steels usually >40%; a ferrites és martenzites acélok viszonylag alacsonyabbak. | |
| Keménység | Brinell (HB), Rockwell (HRB/HRC) stb. által mérve, széles tartományt lefedve. | |
| Fizikai tulajdonságok | Sűrűség | Körülbelül 7.7 - 8.0 g/cm³. |
| Olvadáspont | Körülbelül 1370 - 1450 fok, az összetételtől függően. | |
| Hővezetőképesség | Viszonylag alacsony, körülbelül 15-30 W/(m·K), ami 1/3-1/2 a szénacélénak. | |
| Hőtágulási együttható | Magasabb ausztenites acéloknál (pl. ~17×10⁻⁶/K 304-nél), ami a termikus igénybevételre való odafigyelést igényli. | |
| Mágnesesség | Az ausztenites acélok általában nem{0}}mágnesesek (megmunkálás után enyhén mágnesessé válhatnak); a ferrites/martenzites acélok mágnesesek. | |
| Kémiai tulajdonságok | Korrózióállóság | Tartalmazza az egyenletes korrózióval, lyukkorrózióval, réskorrózióval, szemcseközi korrózióval stb. |
| Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) | PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. A magasabb érték általában jobb ütésállóságot jelez. | |
| Gyártási tulajdonságok | Megmunkálhatóság | Jelentősen változik, a keménység, a szívósság, a munka{0}}keményedési hajlam és az adalékanyagok (pl. kén) által befolyásolva. |
| Hegeszthetőség | Általában jó ausztenites acélokhoz; csökkentett szívósság a ferrites acélok HAZ-jában; A martenzites acélok előmelegítést és PWHT-t igényelnek. | |
| Alakíthatóság | Az ausztenites acélok kiváló hidegmegmunkálási tulajdonságokkal rendelkeznek (sajtolás, mélyhúzás); a többi típus viszonylag szegényebb. |
Melyek a rozsdamentes acél felületkezelési fokozatai?
Egyedi CNC megmunkálás után rozsdamentes acél formákat alakítanak kiEgyedi rozsdamentes acél alkatrészek. Felülete hengereléssel, polírozással és vegyszeres kezeléssel még változatosabb megjelenést és funkcionalitást biztosít.
Hengerelt felületek: például No.1 (melegen hengerelt -hengerelt + lágyított), 2B (hideg-hengerelt + fényes lágyítás), BA (fényes lágyítás);
Mechanikai polírozás: Hónolt (HL),{0}}rövid szemcsés (SB) és tükrös (8K) terméket tartalmaz.
Rozsdamentes acél kontra titánötvözetek
| Ingatlan | Rozsdamentes acél | Titán ötvözet |
|---|---|---|
| Sűrűség (g/cm³) | 7.9 | Körülbelül 4,5 |
| Fajlagos erősség | Közepes | Rendkívül magas |
| Korrózióállóság | Kiváló (oxidáló közegben) | Kiváló (különösen kloridionos környezetben) |
| Költség | Alacsonytól közepesig | Nagyon magas |
| Megmunkálási nehézség | Közepes (A feldolgozás nehézsége a fokozattól függően változik.) | Magas (erős szerszámkopás) |
| Tipikus alkalmazások | Szerkezeti alkatrészek, napi{0}}használati termékek, vegyszertárolók | Repülés, orvosi implantátumok, tengervizes berendezések |
GYIK
K: Milyen körülmények között rozsdásodhat még a rozsdamentes acél?
V: A rozsdamentes acél korrodálódik olyan környezetben, ahol a passzivációs fólia folyamatosan sérül, vagy nem tud magától{0}}javítani, például: magas kloridion-koncentrációjú közegek (tengervíz), redukáló savas környezet, résszerkezetek vagy nem fémekkel való érintkezés által okozott galvanikus korrózió.
K: Hogyan válasszunk 304 és 316 rozsdamentes acél között?
V: A 304 alkalmas a legtöbb légköri, édesvízi és általános vegyi környezetre. 316, amely molibdént tartalmaz, alkalmas kloridionos környezetre (pl. tengervíz, vegyi üzemek), vagy ahol nagyobb lyukkorrózióállóság szükséges.
K: Mi az a "passzivációs kezelés"? Mi a célja?
V: A passziválás egy kémiai utófeldolgozási technika, amely általában salétromsavat vagy citromsavat használ a rozsdamentes acél felületéről a szabad vasrészecskék eltávolítására (amelyek elsősorban a gyártás során acélszerszámokkal való érintkezésből származnak), és elősegítik a teljes, egyenletes króm-oxid film kialakulását. Célja a rozsdamentes acél belső korrózióállóságának maximalizálása és a felületi rozsdásodás (vasszennyeződés okozta folt) megelőzése.
K: Hogyan működik a rozsdamentes acél különböző hőmérsékleteken?
V: Az ausztenites rozsdamentes acélok (pl. 304, 316) alacsony hőmérsékleten kiváló szívósságot mutatnak, ezért alkalmasak kriogén környezetre, például folyékony nitrogénre vagy oxigénre. A 316/316 minőségek időszakosan használhatók 925 fok alatt (1632 fok F) és folyamatosan oxidációs fokon (158 F7 F7) ellenállás. Azonban a 450-850 fok közötti hosszan tartó expozíció növeli a keményfém kiválás kockázatát, ami L-minőségű vagy stabilizált fokozatok (pl. 321) használatát teszi szükségessé.