Віды нержавеючай сталі: Вычарпальнае кіраўніцтва

Уводзіны

З нержавеючай сталі гэта шырока выкарыстоўваны матэрыял, вядомы сваімі выключнымі ўласцівасцямі, такімі як трываласць, моц, і ўстойлівасць да карозіі.

Ён выкарыстоўваецца ў розных галінах прамысловасці, ад будаўніцтва і аўтамабіляў да медыцынскіх прыбораў і кухоннай тэхнікі.

Выбар адпаведнага тыпу нержавеючай сталі забяспечвае аптымальную прадукцыйнасць і даўгавечнасць у розных сферах прымянення. Гэта кіраўніцтва дае глыбокі агляд розных відаў нержавеючай сталі, іх характарыстыкі, і прыдатныя прыкладанні.

1. Што такое нержавеючая сталь?

Нержавеючая сталь - гэта сплаў, выраблены ў асноўным з жалеза і па меншай меры 10.5% хром, надаючы яму адметную ўстойлівасць да карозіі. Даданне хрому дазваляе ўтварыць тонкі, ахоўны аксідны пласт на паверхні сталі, прадухіленне іржы і акіслення.

Іншыя элементы, такія як нікель, molybdenum, і марганец таксама можа быць дададзены для павышэння пэўных уласцівасцяў, такіх як трываласць, пластычнасць, і ўстойлівасць да цяпла і хімічных рэчываў.

Агульныя ўласцівасці нержавеючай сталі:

• ‌Устойлівасць да карозіі: Элемент хрому ў нержавеючай сталі рэагуе з кіслародам, утвараючы шчыльны пласт храмату натрыю, што эфектыўна зніжае верагоднасць карозіі і робіць нержавеючую сталь добрай устойлівасцю да карозіі‌.
• ‌Тэрмаўстойлівасць: Нержавеючая сталь можа захоўваць выдатныя фізічныя і механічныя ўласцівасці пры высокіх тэмпературах, валодае добрай тэрмаўстойлівасцю, і можа захоўваць добрыя фізічныя і хімічныя ўласцівасці пры розных тэмпературах‌.
• Высокая трываласць: Нержавеючая сталь мае высокую трываласць і можа вытрымліваць большы ціск і нацяжэнне‌.
• ‌Бяспека і гігіена‌: Нержавеючая сталь не ўтрымлівае радыеактыўных рэчываў і не нанясе ніякай шкоды чалавечаму арганізму. Ён падыходзіць для харчовага абсталявання або вытворчых ліній і іншых прылад.
• Прыгожая паверхня: Паверхня нержавеючай сталі яркая, лёгка мыецца, і мае нізкія выдаткі на абслугоўванне‌1.
• ‌Добрая апрацоўваемасць: Нержавеючую сталь можна фармаваць і апрацоўваць рознымі спосабамі, напрыклад, зварка, халодная апрацоўка, дакладнасць апрацоўкі, і г.д..
• ‌Перапрацоўка‌: Матэрыялы з нержавеючай сталі могуць быць перапрацаваны і практычна не ўплываюць на навакольнае асяроддзе.
• ‌Добрая эластычнасць і пластычнасць: Матэрыялы з нержавеючай сталі валодаюць добрай эластычнасцю і пластычнасцю і не схільныя да паломак‌.

Гэтыя характарыстыкі дазваляюць шырока выкарыстоўваць нержавеючую сталь у розных галінах, напрыклад машыны, авіяцыі, ваенная прамысловасць, хімічнай прамысловасці, і г.д..

2. Віды нержавеючай сталі

Нержавеючая сталь дзеліцца на пяць асноўных сямействаў, кожны з унікальнымі мікраструктурамі і хімічным складам, якія надаюць розныя ўласцівасці. Разуменне гэтых класіфікацый мае вырашальнае значэнне для выбару патрэбнага матэрыялу для розных прымянення, ад кухоннай тэхнікі да аэракасмічных кампанентаў. Вось падрабязны агляд кожнага тыпу:

1. Аўстэнітная нержавеючая сталь

Структура:
Аўстэнітная нержавеючая сталь мае гранецэнтрычную кубічную форму (FCC) крышталічная структура, які стабільны пры пакаёвай тэмпературы. Такая структура робіць яго немагнітным і вельмі пластычным.

Склад:
Гэтыя сталі звычайна ўтрымліваюць 16-26% хром і 6-22% нік, некаторыя гатункі таксама ўтрымліваюць малібдэн або азот для павышэння ўстойлівасці да карозіі. Нізкае ўтрыманне вугляроду (звычайна менш 0.1%) прадухіляе выпадзенне карбіду, якія могуць выклікаць міжкрышталітную карозію.

Ўласцівасці:
Аўстэнітныя нержавеючыя сталі вядомыя сваёй выдатнай устойлівасцю да карозіі, асабліва ў кіслых і багатых хларыдамі асяроддзях. Яны забяспечваюць добрую пластычнасць і зварвальнасць, што робіць іх прыдатнымі для складаных формаў і вялікіх структур. Аднак, іх нельга загартаваць тэрмічнай апрацоўкай; замест гэтага, яны часта падвяргаюцца халоднай апрацоўцы для павышэння трываласці.

Агульныя гатункі:

• 304: Таксама вядомы як 18/8 з нержавеючай сталі, гэта найбольш шырока выкарыстоўваная марка дзякуючы сваёй універсальнасці і выдатнай устойлівасці да карозіі.
• 316: Змяшчае малібдэн, які забяспечвае цудоўную ўстойлівасць да кропкавай і шчыліннай карозіі ў марскіх і хімічных асяроддзях.
• 310: Сталь, устойлівая да высокіх тэмператур, выкарыстоўваецца ў частках печаў і цеплаабменніках.

Прыкладанне:
Аўстэнітныя нержавеючыя сталі сустракаюцца ў шырокім асартыменце прадукцыі, уключаючы кухонныя мыйкі, харчовае абсталяванне, хімічныя ёмістасці, і архітэктурных фасадаў.

2. Ферытная нержавеючая сталь

Структура:
Ферытная нержавеючая сталь мае целацэнтрычную кубічную форму (БКК) структура, падобны на вугляродзістай сталі, што робіць яго магнітным і менш пластычным, чым аўстенітныя маркі.

Склад:
Звычайна змяшчае 10.5-30% хрому і вельмі нізкім утрыманнем вугляроду (менш чым 0.1%), гэтыя сталі практычна не маюць нікеля, што робіць іх больш эканамічна эфектыўнымі, чым аўстэнітныя разнавіднасці.

Ўласцівасці:
Ферытная нержавеючая сталь забяспечвае добрую каразійную ўстойлівасць і ўстойлівасць да каразійнага расколіны пад напругай. Яны маюць лепшую цеплаправоднасць, чым аўстэнітныя маркі, але менш прыдатныя для зваркі і фармоўкі.

Агульныя гатункі:

• 430: Звычайна выкарыстоўваецца ў аўтамабільных аздабленнях і панэлях прыбораў з-за добрай каразійнай устойлівасці і магчымасці фармавання.
• 409: Змяшчае меншае ўтрыманне хрому, забяспечваючы ўмераную ўстойлівасць да карозіі, часта выкарыстоўваецца ў аўтамабільных выхлапных сістэмах.

Прыкладанне:
Ферытная нержавеючая сталь часта выкарыстоўваецца ў аўтамабільнай прамысловасці, прамысловае абсталяванне, і дэкаратыўная аздабленне.

3. Мартэнсітная нержавеючая сталь

Структура:
Мартэнсітная нержавеючая сталь мае целацэнтрычны чатырохкутнік (BCT) структура. Ён магнітны і можа падвяргацца тэрмічнай апрацоўцы для дасягнення высокай трываласці і цвёрдасці.

Склад:
Гэтыя сталі ўтрымліваюць 12-18% хром, 0.1-1.2% вуглярод, і практычна без нікеля. Высокае ўтрыманне вугляроду дазваляе іх загартоўваць і гартаваць.

Ўласцівасці:
Мартэнсітных нержавеючыя сталі адрозніваюцца высокай трываласцю, цяжкасць, і ўмераная ўстойлівасць да карозіі. Іх можна падвяргаць тэрмічнай апрацоўцы для дасягнення шырокага дыяпазону механічных уласцівасцей, але яны больш далікатныя і менш устойлівыя да карозіі, чым іншыя сямействы нержавеючай сталі.

Агульныя гатункі:

• 410: Гатунак агульнага прызначэння з добрай устойлівасцю да карозіі і высокай механічнай трываласцю.
• 420: Часта выкарыстоўваецца для сталовых прыбораў дзякуючы здольнасці паліраваць да моцнага бляску і захоўваць вострыя краю.
• 440C: Высокае ўтрыманне вугляроду робіць яго прыдатным для прымянення з высокім узроўнем зносу.

Прыкладанне:
Мартэнсітныя нержавеючыя сталі выкарыстоўваюцца ў лязах нажоў, хірургічныя інструменты, шахты, і клапаны.

4. Дуплекс з нержавеючай сталі

Структура:
Дуплексная нержавеючая сталь мае змешаную мікраструктуру аўстэніту і ферыту, звычайна ў а 50:50 каэфіцыент. Гэтая двухфазная структура надае яму унікальныя ўласцівасці.

Склад:
Дуплексныя сталі звычайна ўтрымліваюць 18-28% хром, 4.5-8% нік, і да 5% molybdenum, з нізкім утрыманнем вугляроду. Збалансаваны склад зніжае схільнасць да каразійнага парэпання і павышае механічную трываласць.

Ўласцівасці:
Гэтыя сталі спалучаюць у сабе лепшыя характарыстыкі аўстэнітных і ферытных марак, прапаноўваючы высокую трываласць, Выдатная каразійная ўстойлівасць, і добрая свариваемость. Яны добра працуюць у суровых умовах, напрыклад, якія падвяргаюцца ўздзеянню хларыду і сернай кіслаты.

Агульныя гатункі:

• 2205: Найбольш шырока выкарыстоўваецца дуплексны гатунак, вядомы высокай трываласцю і ўстойлівасцю да каразійнага расколіны пад напругай.
• 2507: Супердуплексны клас забяспечвае яшчэ больш высокую трываласць і ўстойлівасць да карозіі.

Прыкладанне:
Дуплексная нержавеючая сталь выкарыстоўваецца ў хімічнай апрацоўцы, нафтавай і газавай прамысловасці, марскія прыкладання, і цеплаабменнікі.

5. Загартоўка ападкамі (Ph) З нержавеючай сталі

Структура:
Нержавеючая сталь PH мае унікальную мікраструктуру, якая дазваляе падвяргаць яе тэрмічнай апрацоўцы для дасягнення высокай трываласці і трываласці. Яны пачынаюцца як аўстэнітныя або мартэнсітныя і падвяргаюцца ападкаваму ўмацаванню з адукацыяй дробных часціц, якія павялічваюць трываласць.

Склад:
Гэтыя сталі легіраваныя такімі элементамі, як алюміній, медзь, і тытан, якія ўтвараюць інтэрметалідныя злучэнні, якія выпадаюць у асадак пры тэрмічнай апрацоўцы.

Ўласцівасці:
Нержавеючая сталь PH забяспечвае высокую трываласць, Добрая ўстойлівасць да карозіі, і выдатныя механічныя ўласцівасці. Іх можна падвяргаць тэрмічнай апрацоўцы да рознага ўзроўню трываласці, што робіць іх універсальнымі для многіх патрабавальных прыкладанняў.

Агульныя гатункі:

• 17-4 Ph: Найбольш шырока выкарыстоўваная марка PH, спалучаючы высокую трываласць і ўмераную каразійную стойкасць.
• 15-5 Ph: Прапануе палепшаную трываласць 17-4 PH і часта выкарыстоўваецца ў аэракасмічных прылажэннях.

Прыкладанне:
Нержавеючая сталь PH выкарыстоўваецца ў аэракасмічных кампанентах, высокапрадукцыйныя клапаны, перадачы, і іншыя дэталі дакладнага машынабудавання.