Введение
Нержавеющая сталь вступил в промышленную сцену в начале 20 -го века и заработал свое название, потому что он действительно, казалось, сопротивлялся ржавчине.
Состоит преимущественно из железа, хром, никель, и следы элементов, нержавеющая сталь сочетает в себе уникальные свойства, которые соответствуют всем от фасадов небоскреба до хирургических скальпелей.
Еще, Несмотря на многочисленные сильные стороны, нержавеющая сталь поставляется с компромиссами.
В этой статье, Мы рассмотрим ключевые преимущества и недостатки нержавеющей стали, Подкреплено данными,
Таким образом, вы можете принимать обоснованные решения при выборе нержавеющей стали для аксессуаров из листового металла или любого другого приложения.
Преимущества нержавеющей стали
Превосходная коррозионная стойкость
Отличная особенность нержавеющей стали вытекает из его минимума 10.5 % хром содержание, который образует самовосстанавливающий слой оксида хрома.
Следовательно, такие оценки как 304 показать скорость коррозии в порядке 0.01 мм/год в нейтральных средах, пока 316 (с добавлением молибдена) сопротивляется разбивке в хлоридных решениях до –0.2 в VS. Сцена.
Более того, Этот пассивный фильм восстанавливается мгновенно после незначительных царапин, обеспечение долгосрочной долговечности в суровых атмосферах.
Следовательно, Домовладельцы доверяют этому раковинам и посуду, и повара полагаются на это для кухонной посуды, которые контактируют с кислыми продуктами без ячейки или ржавчины.
Высокое соотношение прочности и веса
В дополнение к коррозионной стойкости, Многие из нержавеющих достоин 500 к 1 200 МПа- Часто соответствует или превышает структурные углеродные стали 20 % меньше.
Например, 17-4 PH достигает 1 000 МПа в характере H900, сделать его идеальным для валов, шестерни, и компоненты с высокой нагрузкой, которые выигрывают от более легкого веса, не жертвуя силой.
Выдающаяся высокотемпературная производительность
Более того, нержавеющие стали поддерживают механическую целостность и устойчивость к окислению при повышенных температурах.
310С сохраняет больше, чем 80 % его тематической прочности растягивания в 800 °С, и 601 (устойчивый к тепло) действует непрерывно в 1 100 °С.
Следовательно, Такие отрасли, как производство электроэнергии и нефтехимические вещества, полагаются на нержавеющее средство для компонентов печи, Трубки на тепло, и выхлопные системы.
Отличные гигиенические свойства
Переход на санитарные заявки, нержавеющая сталь гладкая, Непористая поверхность сопротивляется бактериальной адгезии.
В продовольственной и медицинской среде, Профессионалы дезинфицируют нержавеющее оборудование с едкими чистями или автокланией, уверен, что металл не скрывает ни микробов, ни остатков.
Фактически, Исследование показало, что правильно отполированные купоны 316L показали Ноль колоний-формирующих единицы после 24 часы в бульонной культуре.
Эстетическая универсальность и варианты отделки
За пределами производительности, из нержавеющей стали нравится глаз. Дизайнеры достигают зеркальных лаков (Ра < 0.1 мкм), почистоты текстур (Ra ≈ 0.4 мкм), или цветные анодные покрытия для декоративных панелей и скульптур.
Кроме того, его единая отделка отражает свет равномерно, Осуществление премиального взгляда на фасады, кухонная техника, и украшения.
Переработка и устойчивость
С точки зрения воздействия на окружающую среду, нержавеющая сталь выделяется: Современные сплавы часто содержат 60–80 % переработанный контент, и металл остается 100 % пригодный для вторичной переработки бесконечно.
Более того, производство нержавеющей стали от лома потребляет до 40 % меньше энергии чем первичное производство, Согласование с кредитами LEED и корпоративными целями ESG.
Сопротивление износу и воздействию
Многие мартенситные и осадрующие нержавеющие оценки, такие как 420 и 630-достигать
Значения твердости Роквелла выше СПЧ 40, Включение исключительной износостойкости в валах насоса, ножные лезвия, и клапанные сиденья.
Кроме того, Эти сплавы поддерживают прочность (Чарпи V-Notch > 50 J при –40 ° C) под повторным воздействием, Продолжение срока службы в динамических приложениях.
Низкая стоимость обслуживания и жизненного цикла
Окончательно, Комбинация коррозионной стойкости нержавеющей стали, сила, и эстетика уменьшает циклы обслуживания.
Например, архитектурные системы облицовки, изготовленные из 316 Оценка часто требует только периодической промывки, по сравнению с окрашенной сталью, который требует перекрашивания каждого 5–7 лет.
За 50-летнюю жизнь в строительстве, нержавеем может доставить 30–50 % более низкая общая стоимость владения Несмотря на более высокие авансовые затраты на материалы.
Недостатки нержавеющей стали
Более высокая стоимость материала
В первую очередь, нержавеющие сплавы имеют премиальную цену.
Например, 304-оценка нержавеющей стали примерно 20–30 % больше на килограмм чем стандартная углеродная сталь, В то время как дуплекс или богатые никель (например, 2205, 316л) может бежать 50–80 % выше.
Следовательно, Проекты с ограниченными бюджетами часто оставляют из нержавеющей стали только для самых важных компонентов.
Более низкая теплопроводность
Более того, Теплопроводность нержавеющей стали зависает вокруг 15 Вт/м·К- только о 8 % медных и 7 % алюминия.
Как результат, Приложения, требующие быстрого рассеяния тепла (Как электронные радиаторы или дниты посуды) плохо выступать с нержавеющей стали, ведущие инженеры для выбора альтернативных металлов вместо этого.
Сложное изготовление и обработка
Кроме того, Было быстрее из нержавеющей работы. Во время фрезерования или поворота, зона разреза может затвердеть 20–30 %, который ускоряет износ инструмента.
В то время как карбид или керамический инструмент смягчает этот эффект, Магазины все еще встречаются 30–40 % короче срок службы инструмента по сравнению с обработкой мягкой стали.
Более того, Его прочность требует более высоких сил резания, Увеличение энергопотребления.
Сварки трудности и искажения
Сходным образом, Сварка нержавеющая ставка требует тщательного контроля. Высокое тепловое расширение (≈ 17 × 10⁻⁶ K⁻⁻) может вызвать искажение,
и быстрое риск охлаждения-чувствительность-зерносмысленное осаждение карбида хрома, которое подрывает коррозионную устойчивость.
Противодействовать этим вопросам, Изготовления часто разогревают детали и выполняют отжиг после протекания отжига, который добавляет время и стоимость производства.
Маркировка поверхности и видимость отпечатков пальцев
Кроме того, из нержавеющей стали с готовностью показывает отпечатки пальцев, Водные пятна, и прекрасные царапины.
Даже с высокой отделкой (2Б или ба), Повседневная обработка листьев жирных пятен, которые дизайнеры должны убирать со специализированными лаками.
В инсталляциях с высоким трафиком, такие как интерьеры лифта, команды по обслуживанию сообщают о расходах 20–30 % более Усилия, сохраняя нетронутые нержавеющие по сравнению со стали с порошковым покрытием.
Магнетизм в ферритных оценках
Окончательно, много ферритных нержавеющих средств (например, 430) Выставьте магнитные свойства, который может создавать проблемы в электронных или медицинских приложениях, требующих немагнитных материалов.
Хотя аустенитные оценки (304, 316) оставаться по существу немагнитным, Они стоят дороже и предлагают более низкую силу доходности, Создание компромисса между производительностью и ценой.
Заключение
Смесь коррозионной стойкости нержавеющей стали, сила, и эстетическая универсальность делает его незаменимым в бесчисленных применениях-от посуды до химических обработков.
Но его более высокая стоимость, Сварка/формирование требований, и потребности в поверхностном обслуживании представляют подлинные проблемы.
Взвешивая эти преимущества и недостатки против требований проекта, Вы можете определить, остается ли нержавеющая сталь оптимальным выбором для вашего следующего аксессуара или промышленного компонента листового металла или промышленного компонента.
