Kaj je nerjavno jeklo?
Nerjaveče jeklo je pravzaprav okrajšava za »nerjavno kislinsko-odporno jeklo«, ki se nanaša na razred legiranih jekel z železom kot osnovnim materialom in vsebnostjo kroma najmanj 10,5 % (masno). To kovino je mogoče spremeniti z dodajanjem legirnih elementov, kot so nikelj, molibden, mangan in dušik, da se prilagodi njena notranja sestava in lastnosti. Na primer, vključitev niklja v nerjavno jeklo poveča njegovo odpornost proti koroziji in visoko-temperaturno toleranco. Posledično se ta kovinski material po predelavi široko uporablja v različnih panogah.
Razvrstitev nerjavečega jekla
Na podlagi mikrostrukture po toplotni obdelavi je nerjavno jeklo primarno razvrščeno v naslednjih pet glavnih vrst.
Avstenitno nerjaveče jeklo
Tipični razredi vključujejo 304 in 316. Ta tip vsebuje visoko vsebnost elementov,-ki tvorijo avstenit, kot so nikelj, mangan in dušik. Zanj so značilne ne-magnetne lastnosti, odlična duktilnost in žilavost, odlična varivost in na splošno dobra odpornost proti koroziji. Vendar ga ni mogoče okrepiti s toplotno obdelavo.
Feritno nerjaveče jeklo
Feritno nerjavno jeklo kot legirni element uporablja predvsem krom in ima kubično-centrirano kubično (BCC) strukturo. Tipičen razred je 430. Zanj so značilne magnetne lastnosti in visoka trdnost, vendar kaže slabo-nizkotemperaturno žilavost, nagnjenost k zgostitvi zrn v toplotno-območju med varjenjem in nižjo odpornost proti koroziji v primerjavi z avstenitnim jeklom.
Martenzitno nerjaveče jeklo
Tipični razredi vključujejo 410 in 420. Kažejo visoko trdnost in trdoto, z mehanskimi lastnostmi, ki jih je mogoče prilagoditi s popuščanjem, vendar nudijo razmeroma slabo odpornost proti koroziji.
Nerjavno jeklo, ki se-kadi zaradi padavin
Z dodajanjem elementov, kot so Cu, Nb in Al, ki mu sledi obdelava z raztopino in izločanje, da se tvorijo ojačitvene faze, ta jekla združujejo visoko trdnost z dobro odpornostjo proti koroziji. Tipična ocena je 17-4PH.
Dvostransko nerjaveče jeklo
Sestavljen je iz avstenitne in feritne faze, kot je 2205. Združuje žilavost avstenitnega jekla s trdnostjo feritnega jekla in ponuja odlično odpornost proti razpokanju zaradi napetostne korozije.
Lastnosti kovine iz nerjavečega jekla
| Kategorija nepremičnine | Ključni parameter | Opis in tipične vrednosti |
|---|---|---|
| Mehanske lastnosti | Natezna trdnost | Običajno v območju 500-1000 MPa, odvisno od kakovosti in stanja. |
| Moč tečenja | Običajno od 200 MPa do več kot 550 MPa (nižja za avstenitna jekla, višja za martenzitna jekla in jekla s precipitacijsko-kaljenjem). | |
| Raztezek | Austenitic steels usually >40 %; feritna in martenzitna jekla so relativno nižje. | |
| Trdota | Merjeno po Brinellu (HB), Rockwellu (HRB/HRC) itd., ki zajema širok razpon. | |
| Fizične lastnosti | Gostota | Približno 7.7 - 8.0 g/cm³. |
| Tališče | Približno 1370 - 1450 stopinj, odvisno od sestave. | |
| Toplotna prevodnost | Relativno nizka, približno 15–30 W/(m·K), kar je 1/3 do 1/2 vrednosti ogljikovega jekla. | |
| Koeficient toplotnega raztezanja | Višja za avstenitna jekla (npr. ~17×10⁻⁶/K za 304), pri čemer je treba posvetiti pozornost toplotni obremenitvi. | |
| Magnetizem | Avstenitna jekla so običajno ne-magnetna (po obdelavi lahko postanejo rahlo magnetna); feritna/martenzitna jekla so magnetna. | |
| Kemijske lastnosti | Odpornost proti koroziji | Vključuje odpornost na enakomerno korozijo, luknjičasto korozijo, razpokano korozijo, interkristalno korozijo itd. |
| Ekvivalentno število odpornosti proti luknjicam (PREN) | PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Višja vrednost na splošno pomeni boljšo odpornost proti luknjanju. | |
| Proizvodne lastnosti | Obdelovalnost | Znatno se spreminja, na kar vplivajo trdota, žilavost, nagnjenost-obdelovalnemu utrjevanju in dodatki (npr. žveplo). |
| Varljivost | Na splošno dobro za avstenitna jekla; zmanjšana žilavost v HAZ feritnih jekel; martenzitna jekla zahtevajo predgretje in PWHT. | |
| Možnost oblikovanja | Avstenitna jekla imajo odlične lastnosti hladne obdelave (vtiskovanje, globoko vlečenje); druge vrste so relativno revnejše. |
Kakšni so razredi površinske obdelave nerjavečega jekla?
Po CNC obdelavi po meri, oblike iz nerjavečega jeklaDeli iz nerjavečega jekla po meri. Njegova površina lahko dodatno doseže različne videze in funkcionalnosti z valjanjem, poliranjem in kemičnimi obdelavami.
Valjane površine: kot so št. 1 (vroče-valjane + žarjene), 2B (hladno-valjane + svetlo žarjene), BA (svetlo žarjene);
Mehansko poliranje: Vključuje brušeno (HL), kratko{0}}zrnato (SB) in zrcalno (8K).
Nerjaveče jeklo proti titanovim zlitinam
| Lastnina | Nerjaveče jeklo | Titanova zlitina |
|---|---|---|
| Gostota (g/cm³) | 7.9 | Približno 4.5 |
| Specifična moč | Srednje | Izjemno visoko |
| Odpornost proti koroziji | Odlično (v oksidativnih medijih) | Odlično (zlasti v okoljih s kloridnimi ioni) |
| Stroški | Nizka do srednja | Zelo visoko |
| Težavnost obdelave | Srednje (težavnost obdelave se razlikuje glede na stopnjo.) | Visoka (močna obraba orodja) |
| Tipične aplikacije | Strukturni deli, izdelki-za vsakodnevno uporabo, posode za kemikalije | Letalstvo, medicinski vsadki, oprema za morsko vodo |
pogosta vprašanja
V: Pod kakšnimi pogoji lahko nerjavno jeklo še vedno rjavi?
O: Nerjaveče jeklo bo korodiralo v okoljih, kjer je njegov pasivacijski film stalno poškodovan ali se ne more samo{0}}popravljati, kot so: mediji z visoko koncentracijo kloridnih ionov (morska voda), reducirajoča kisla okolja, strukture špranj ali galvanska korozija, ki jo povzroči stik z nekovinami.
V: Kako izbrati med nerjavečim jeklom 304 in 316?
O: 304 je primeren za večino atmosferskih, sladkovodnih in splošnih kemičnih okolij. 316, ki vsebuje molibden, je primeren za okolja s kloridnimi ioni (npr. morska voda, kemične tovarne) ali kjer se zahteva večja odpornost proti jamičasti koroziji.
V: Kaj je "pasivna obdelava"? Kakšen je njegov namen?
O: Pasiviranje je tehnika naknadne -kemijske obdelave, ki običajno uporablja raztopine dušikove ali citronske kisline za odstranjevanje prostih delcev železa s površine nerjavečega jekla (predvsem zaradi stika z jeklenimi orodji med izdelavo) in spodbujanje tvorbe popolnega, enotnega filma kromovega oksida. Njegov namen je povečati inherentno korozijsko odpornost nerjavečega jekla in preprečiti površinsko rjavenje (madež zaradi kontaminacije z železom).
V: Kako se nerjavno jeklo obnese pri različnih temperaturah?
O: Avstenitna nerjavna jekla (npr. 304, 316) izkazujejo odlično nizko{4}}temperaturno žilavost, zaradi česar so primerna za kriogena okolja, kot sta tekoči dušik ali kisik. 304/Razrede 316 je mogoče občasno uporabljati pod 925 stopinj (1632 stopinj F) in neprekinjeno pod 870 stopinj (1572 stopinj F), kar izkazuje dobro odpornost proti oksidaciji. Vendar pa dolgotrajna izpostavljenost med 450-850 stopinjami poveča tveganje za obarjanje karbida, zaradi česar je potrebna uporaba razreda L ali stabiliziranih razredov (npr. 321).