Уводзіны
З нержавеючай сталі выйшла на індустрыяльную сцэну ў пачатку 20-га стагоддзя і заслужыла сваю назву таму, што, здавалася, сапраўды супрацьстаяла іржы.
Складаецца пераважна з жалеза, хром, нік, і мікраэлементаў, нержавеючая сталь спалучае ў сабе унікальныя ўласцівасці, якія падыходзяць для ўсяго: ад фасадаў хмарачосаў да хірургічных скальпеляў.
Яшчэ, нягледзячы на шматлікія моцныя бакі, нержавеючая сталь пастаўляецца з кампрамісамі.
У гэтым артыкуле, мы разгледзім асноўныя перавагі і недахопы нержавеючай сталі, падмацаваны дадзенымі,
каб вы маглі прымаць абгрунтаваныя рашэнні пры выбары нержавеючай сталі для аксесуараў з ліставога металу або любога іншага прымянення.
Перавагі нержавеючай сталі
Вышэйшая карозійная ўстойлівасць
Адметная асаблівасць нержавеючай сталі вынікае з яе мінімуму 10.5 % хром змест, які ўтварае пласт аксіду хрому, які самааднаўляецца.
Такім чынам, гатункі, як 304 дэманструюць нізкую хуткасць карозіі 0.01 мм/год у нейтральных умовах, прамежак часу 316 (з даданнем малібдэна) супрацьстаіць пітынгу ў хларыдных растворах аж да –0,2 В супраць. SCE.
Moreover, гэтая пасіўная плёнка імгненна аднаўляецца пасля дробных драпін, забеспячэнне доўгатэрміновай трываласці ў суровых атмасферах.
Такім чынам, уладальнікі дамоў давяраюць яму для ракавін і посуду, і шэф-кухары спадзяюцца на яго для кухоннага начыння, якое кантактуе з кіслай ежай без вылучэнняў і іржы.
Высокае стаўленне трываласці да вагі
Акрамя ўстойлівасці да карозіі, многія маркі нержавеючай сталі забяспечваюць трываласць на расцяжэнне ў дыяпазоне ад 500 да 1 200 МПА— часта адпавядае або перавышае канструкцыйную вугляродзістую сталь — пры прыблізнай вазе 20 % меншы.
Напрыклад, 17-4 Ph дасягае 1 000 МПА у тэмпературы H900, што робіць яго ідэальным для валаў, перадачы, і кампаненты з высокай нагрузкай, якія выйграюць ад меншай вагі без шкоды для трываласці.
Выдатная прадукцыйнасць пры высокіх тэмпературах
Акрамя таго, нержавеючая сталь захоўвае механічную цэласнасць і ўстойлівасць да акіслення пры павышаных тэмпературах.
310S захоўвае больш чым 80 % яго трываласці на разрыў пры пакаёвай тэмпературы 800 ° С, і 601 (тэрмаўстойлівы гатунак) дзейнічае бесперапынна ст 1 100 ° С.
Такім чынам, у такіх галінах прамысловасці, як энергетыка і нафтахімія, для кампанентаў печаў выкарыстоўваецца нержавеючая сталь, трубкі цеплаабменніка, і выхлапных сістэм.
Выдатныя гігіенічныя ўласцівасці
Пераход да санітарных прымянення, гладкая нержавеючая сталь, непарыстая паверхня супрацьстаіць адгезіі бактэрый.
У сферы грамадскага харчавання і медыцынскіх устаноў, прафесіяналы дэзінфікуюць нержавеючае абсталяванне з'едлівымі ачышчальнікамі або апрацоўваюць у аўтаклаве, упэўнены, што метал не хавае ні мікробаў, ні рэшткаў.
У рэчаіснасці, даследаванне паказала, што правільна паліраваныя купоны 316L паказалі нуль колониеобразующих адзінак пасля 24 гадзін у булённай культуры¹.
Эстэтычная ўніверсальнасць і варыянты аздаблення
Акрамя прадукцыйнасці, нержавеючая сталь радуе вока. Дызайнеры дамагаюцца люстраных лакаў (Ра < 0.1 µm), матавыя тэкстуры (Ra ≈ 0.4 µm), або каляровыя анадныя пакрыцця для дэкаратыўных пано і скульптур.
У дадатак, яго аднастайная аздабленне раўнамерна адлюстроўвае святло, надаючы першакласны выгляд фасадам, кухонная тэхніка, і ювелірныя вырабы.
Перапрацоўка і ўстойлівасць
З пункту гледжання ўздзеяння на навакольнае асяроддзе, вылучаецца нержавеючая сталь: сучасныя сплавы часта ўтрымліваюць 60–80 % перапрацаваны кантэнт, а метал застаецца 100 % учыненая ўтылізацыя бясконца.
Moreover, вытворчасць нержавеючай сталі з лому спажывае да 40 % менш энергіі чым асноўная вытворчасць, узгадненне з крэдытамі LEED і карпаратыўнымі мэтамі ESG.
Ўстойлівасць да зносу і ўдараў
Многія мартэнсітныя і ападкава-цвярдзельныя нержавеючыя маркі, такія як 420 і 630— дасягнуць
Значэнні цвёрдасці па Роквеллу вышэй HRC 40, забяспечваючы выключную зносаўстойлівасць у валах помпаў, ляза нажоў, і сядла клапанаў.
Дадаткова, гэтыя сплавы захоўваюць трываласць (V-вобразная выемка Шарпі > 50 J пры -40 °C) пры паўторным уздзеянні, падаўжэнне тэрміну службы ў дынамічных прыкладаннях.
Нізкая кошт абслугоўвання і жыццёвага цыклу
На заканчэнне, спалучэнне ўстойлівасці да карозіі з нержавеючай сталі, моц, і эстэтыка скарачае цыклы абслугоўвання.
Напрыклад, архітэктурныя сістэмы ашалёўкі, вырабленыя з 316 гатунак часта патрабуе толькі перыядычнага мыцця, у параўнанні з афарбаванай сталлю, які кожны раз патрабуе перафарбоўвання 5– 7 гадоў.
Больш за 50 гадоў жыцця будынка, нержавеючая можа даставіць a 30–50 % больш нізкі агульны кошт валодання нягледзячы на больш высокія першапачатковыя матэрыяльныя выдаткі.
Недахопы нержавеючай сталі
Больш высокі матэрыяльны кошт
Перш за ўсё, нержавеючыя сплавы маюць высокую цану.
Напрыклад, 304-нержавеючая каштуе прыкладна 20–30 % больш за кілаграм чым стандартная вугляродзістая сталь, у той час як дуплексныя або багатыя нікелем маркі (e.g., 2205, 316L) можа бегаць 50–80 % вышэйшы.
Такім чынам, праекты з абмежаваным бюджэтам часта пакідаюць нержавеючую сталь толькі для самых важных кампанентаў.
Ніжняя цеплаправоднасць
Moreover, цеплаправоднасць нержавеючай сталі вагаецца 15 W/m · k— толькі пра 8 % з медзі і 7 % з алюмінія.
У выніку, прыкладанняў, якія патрабуюць хуткага рассейвання цяпла (як электронныя радыятары або дно посуду) дрэнна працуюць з нержавеючай, вядучыя інжынеры замест гэтага выбіраюць альтэрнатыўныя металы.
Складанае выраб і апрацоўка
У дадатак, нержавеючая праца-хутка цвярдзее. Падчас фрэзеравання або такарнай апрацоўкі, зона зрэзу можа зацвярдзець 20–30 %, што паскарае знос інструмента.
У той час як цвёрдасплаўныя або керамічныя інструменты змякчаюць гэты эфект, крамы ўсё яшчэ сустракаюцца 30–40 % карацей тэрмін службы інструмента ў параўнанні з апрацоўкай мяккай сталі.
Акрамя таго, яго трываласць патрабуе больш высокіх сіл рэзання, павышэнне энергаспажывання.
Цяжкасці пры зварцы і скажэнні
Аналагічна, зварка нержавейкі патрабуе ўважлівага кантролю. Высокае цеплавое пашырэнне (≈ 17 × 10⁻⁶ K⁻¹) можа выклікаць скажэнне,
хуткае астуджэнне стварае рызыку сенсібілізацыі - выпадзенне карбіду хрому на мяжы збожжа, якое зніжае каразійную ўстойлівасць.
Каб супрацьстаяць гэтым праблемам, вытворцы часта награваюць дэталі і выконваюць адпал пасля зваркі, што павялічвае час і выдаткі на вытворчасць.
Маркіроўка паверхні і бачнасць адбіткаў пальцаў
Дадаткова, нержавеючая сталь лёгка паказвае адбіткі пальцаў, водныя плямы, і дробныя драпіны.
Нават з высакаякаснай аздабленнем (2B або BA), штодзённае выкарыстанне пакідае пасля сябе масляністыя плямы, якія дызайнеры павінны ачышчаць адмысловымі лакамі.
У аб'ектах з вялікай колькасцю наведвальнікаў, напрыклад, у ліфтах, каманды па тэхнічным абслугоўванні паведамляюць пра выдаткі 20–30 % больш намаганні, каб нержавеючая сталь выглядала некранутай у параўнанні са сталлю з парашковым пакрыццём.
Магнетызм у ферытных класах
На заканчэнне, шмат ферытных нержавеючых марак (e.g., 430) праяўляюць магнітныя ўласцівасці, якія могуць выклікаць праблемы ў электронных або медыцынскіх праграмах, якія патрабуюць немагнітных матэрыялаў.
Хоць аўстэнітных марак (304, 316) застаюцца па сутнасці немагнітнымі, яны каштуюць даражэй і прапануюць меншы мяжа цякучасці, стварэнне кампрамісу паміж прадукцыйнасцю і коштам.
Conclusion
Сумесь нержавеючай сталі ўстойлівасці да карозіі, моц, і эстэтычная ўніверсальнасць робіць яго незаменным у незлічоных прымяненнях - ад посуду да хімічных заводаў.
Але ўсё ж яго больш высокі кошт, патрабаванні да зваркі/фармавання, і патрэбы ў абслугоўванні паверхні ўяўляюць сабой сапраўдныя праблемы.
Узважваючы гэтыя перавагі і недахопы ў параўнанні з патрабаваннямі праекта, вы можаце вызначыць, ці застаецца нержавеючая сталь аптымальным выбарам для вашага наступнага аксэсуара з ліставога металу або прамысловага кампанента.
