Ludzie zazwyczaj myślą, żezawórze stali nierdzewnej i nie rdzewieje. Jeśli jednak rdzewieje, może to oznaczać problem ze stalą. To błędne przekonanie, wynikające z braku zrozumienia właściwości stali nierdzewnej, która również może rdzewieć w pewnych warunkach.
Stal nierdzewna ma zdolność do opierania się utlenianiu atmosferycznemu—czyli odporność na rdzę, a także zdolność do korozji w środowiskach zawierających kwasy, zasady i sole—czyli odporność na korozję. Jednak stopień jej odporności na korozję zmienia się wraz ze składem chemicznym samej stali, stanem zabezpieczenia, warunkami użytkowania i rodzajem środowiska.
Stal nierdzewną zazwyczaj dzielimy na:
Zgodnie ze strukturą metalograficzną, zwykłą stal nierdzewną dzieli się zazwyczaj na trzy kategorie: stal austenityczną, stal ferrytyczną i stal martenzytyczną. Na podstawie tych trzech podstawowych struktur metalograficznych, dla określonych potrzeb i celów, wydzielono stale dwufazowe, stale nierdzewne utwardzane wydzieleniowo oraz stale wysokostopowe o zawartości żelaza poniżej 50%.
1. Stal nierdzewna austenityczna.
W matrycy dominuje struktura austenitu (faza CY) o strukturze krystalicznej sześciennej, niemagnetycznej i wzmacnianej głównie przez obróbkę na zimno (co może prowadzić do uzyskania pewnych właściwości magnetycznych) stali nierdzewnej. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) oznacza stal numerami z serii 200 i 300, takimi jak 304.
2. Stal nierdzewna ferrytyczna.
Matryca jest zdominowana przez strukturę ferrytu (faza struktury krystalicznej sześciennej o strukturze ciała centrowanego, która jest magnetyczna i generalnie nie może być utwardzana przez obróbkę cieplną, ale może być nieznacznie wzmocniona przez obróbkę na zimno). Amerykański Instytut Żelaza i Stali oznaczył ją numerami 430 i 446.
3. Stal nierdzewna martenzytyczna.
Matryca ma strukturę martenzytyczną (sześcienną lub sześcienną z centrum ciała), jest magnetyczna, a jej właściwości mechaniczne można regulować poprzez obróbkę cieplną. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) oznacza ją numerami 410, 420 i 440. Martenzyt w wysokiej temperaturze ma strukturę austenitu, a po schłodzeniu do temperatury pokojowej z odpowiednią szybkością, struktura austenitu może przekształcić się w martenzyt (tj. zostać utwardzona).
4. Stal nierdzewna austenityczno-ferrytyczna (duplex).
Osnowa ma strukturę dwufazową, zarówno austenityczną, jak i ferrytyczną, a zawartość osnowy mniej-fazowej wynosi zazwyczaj ponad 15%. Stal jest magnetyczna i można ją wzmocnić poprzez obróbkę na zimno. Stal 329 to typowa stal nierdzewna duplex. W porównaniu ze stalą nierdzewną austenityczną, stal dwufazowa charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, a odporność na korozję międzykrystaliczną, korozję naprężeniową chlorków i korozję wżerową jest znacznie lepsza.
5. Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo.
Osnowa ma strukturę austenityczną lub martenzytyczną i może być utwardzana metodą wydzieleniową. Amerykański Instytut Żelaza i Stali (American Iron and Steel Institute) oznaczył ją numerem serii 600, na przykład 630, co odpowiada 17-4PH.
Ogólnie rzecz biorąc, oprócz stopów, austenityczna stal nierdzewna charakteryzuje się stosunkowo doskonałą odpornością na korozję. W środowisku mniej korozyjnym można stosować stal nierdzewną ferrytyczną. W środowisku o umiarkowanej korozyjności, jeśli materiał wymaga wysokiej wytrzymałości lub twardości, można stosować stal nierdzewną martenzytyczną i stal nierdzewną utwardzaną wydzieleniowo.
Typowe gatunki i właściwości stali nierdzewnej
01 304 Stal nierdzewna
Jest to jedna z najpowszechniej stosowanych i najpowszechniej wykorzystywanych austenitycznych stali nierdzewnych. Nadaje się do produkcji elementów głęboko tłoczonych, rurociągów do kwasów, pojemników, elementów konstrukcyjnych, korpusów różnych instrumentów itp. Może być również stosowana do produkcji urządzeń i części niemagnetycznych, niskotemperaturowych.
02 304L Stal nierdzewna
Aby rozwiązać problem austenitycznej stali nierdzewnej o ultraniskiej zawartości węgla, która powstaje w wyniku wytrącania się Cr23C6, powodującego w pewnych warunkach silną tendencję stali nierdzewnej 304 do korozji międzykrystalicznej, jej odporność na korozję międzykrystaliczną w stanie uwrażliwionym jest znacznie lepsza niż stali nierdzewnej 304. Poza nieco niższą wytrzymałością, pozostałe właściwości są takie same jak stali nierdzewnej 321. Stal ta jest stosowana głównie do produkcji urządzeń i komponentów odpornych na korozję, których nie można poddać obróbce w roztworze po spawaniu, i może być wykorzystywana do produkcji korpusów różnych instrumentów.
03 304H Stal nierdzewna
Część wewnętrzna wykonana ze stali nierdzewnej 304 ma zawartość węgla na poziomie 0,04%–0,10%, a jej parametry w wysokich temperaturach są lepsze niż w przypadku stali nierdzewnej 304.
04 316 Stal nierdzewna
Dodatek molibdenu do stali 10Cr18Ni12 sprawia, że stal charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję wżerową i w środowisku redukującym. W wodzie morskiej i innych mediach odporność na korozję jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 304, stosowanej głównie do materiałów odpornych na korozję wżerową.
05 316L Stal nierdzewna
Stal o bardzo niskiej zawartości węgla charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję międzykrystaliczną i nadaje się do produkcji spawanych części i urządzeń o grubych przekrojach, np. materiałów odpornych na korozję w urządzeniach petrochemicznych.
06 316H Stal nierdzewna
Część wewnętrzna wykonana ze stali nierdzewnej 316 ma zawartość węgla na poziomie 0,04%–0,10%, a jej parametry w wysokich temperaturach są lepsze niż w przypadku stali nierdzewnej 316.
07 317 Stal nierdzewna
Odporność na korozję wżerową i pełzanie jest lepsza niż w przypadku stali nierdzewnej 316L, stosowanej w produkcji urządzeń petrochemicznych i odpornych na korozję w wyniku działania kwasów organicznych.
08 321 Stal nierdzewna
Austenityczna stal nierdzewna stabilizowana tytanem, z dodatkiem tytanu w celu poprawy odporności na korozję międzykrystaliczną i dobrymi właściwościami mechanicznymi w wysokich temperaturach, może być zastąpiona austenityczną stalą nierdzewną o ultraniskiej zawartości węgla. Z wyjątkiem szczególnych przypadków, takich jak odporność na korozję wysokotemperaturową lub wodorową, jej stosowanie nie jest zalecane.
09 347 Stal nierdzewna
Stal nierdzewna austenityczna stabilizowana niobem, do której dodano niob w celu poprawy odporności na korozję międzykrystaliczną; odporność na korozję w kwasach, zasadach, soli i innych mediach korozyjnych jest taka sama jak w stali nierdzewnej 321; dobre właściwości spawalnicze; może być stosowana jako materiał odporny na korozję i antykorozyjny. Gorąca stal jest głównie stosowana w energetyce cieplnej i petrochemii, na przykład do produkcji pojemników, rur, wymienników ciepła, wałów, rur piecowych w piecach przemysłowych i termometrów rurowych pieców.
10 904L Stal nierdzewna
Stal nierdzewna superaustenityczna to rodzaj stali nierdzewnej superaustenitycznej wynalezionej przez firmę OUTOKUMPU w Finlandii. Charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję w kwasach nieutleniających, takich jak kwas siarkowy, octowy, mrówkowy i fosforowy, a także dobrą odpornością na korozję wżerową i naprężeniową. Nadaje się do stosowania w kwasach siarkowych o różnych stężeniach poniżej 70°C.°C i ma dobrą odporność na korozję w kwasie octowym i mieszaninie kwasów kwasu mrówkowego i octowego przy dowolnym stężeniu i temperaturze pod normalnym ciśnieniem.
11 440C stal nierdzewna
Stal nierdzewna martenzytyczna charakteryzuje się najwyższą twardością wśród stali nierdzewnych hartowalnych i stali nierdzewnych, osiągając twardość HRC57. Stosowana jest głównie do produkcji dysz, łożysk,motylzawór rdzenie,motylzawór siedzenia, rękawy,zawór łodygi itp.
12 17-4PH ze stali nierdzewnej
Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo martenzytycznie o twardości HRC44 charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, twardością i odpornością na korozję i nie może być stosowana w temperaturach powyżej 300°C.°C. Charakteryzuje się dobrą odpornością na korozję w atmosferze oraz w rozcieńczonych kwasach i soli. Jego odporność na korozję jest taka sama jak stali nierdzewnej 304 i 430. Jest używany do produkcji platform wiertniczych, łopatek turbin,motylzawór (rdzenie zaworów, gniazda zaworów, tuleje, trzonki zaworów) wkępa.
In zawór Podczas projektowania i doboru często spotyka się różne systemy, serie i gatunki stali nierdzewnej. Przy wyborze należy rozważyć problem z wielu perspektyw, takich jak specyficzne medium procesowe, temperatura, ciśnienie, części narażone na obciążenia, korozja i koszt.
Czas publikacji: 20 lipca 2022 r.
