Шта је нерђајући челик?
Нерђајући челик је заправо скраћеница за „челик отпоран на нерђајуће киселине{0}}“, који се односи на класу легираних челика са гвожђем као основним материјалом и садржајем хрома не мањим од 10,5% (по маси). Овај метал се може модификовати додавањем легирајућих елемената као што су никл, молибден, манган и азот да би се прилагодио његов унутрашњи састав и својства. На пример, уградња никла у нерђајући челик повећава његову отпорност на корозију и високу{4} толеранцију на температуру. Сходно томе, овај метални материјал након обраде налази широку примену у различитим индустријама.
Класификација нерђајућег челика
На основу микроструктуре након термичке обраде, нерђајући челик је првенствено категорисан у следећих пет главних типова.
Аустенитни нерђајући челик
Типични разреди укључују 304 и 316. Овај тип садржи високе нивое елемената који формирају аустенит- као што су никл, манган и азот. Одликују га немагнетна својства, одлична дуктилност и жилавост, супериорна заварљивост и генерално добра отпорност на корозију. Међутим, не може се ојачати топлотном обрадом.
Феритни нерђајући челик
Феритни нерђајући челик првенствено користи хром као свој легирајући елемент и показује кубну структуру{0}}центрирана на тело (БЦЦ). Типична класа је 430. Одликује се магнетним својствима и високом чврстоћом, али показује слабу жилавост на ниским-температурама, склону је згрушавању зрна у зони погођеној топлотом{4}} током заваривања и нижу отпорност на корозију у поређењу са аустенитним челиком.
Мартензитни нерђајући челик
Типични разреди укључују 410 и 420. Они показују високу чврстоћу и тврдоћу, са механичким својствима подесивим каљењем, али нуде релативно слабу отпорност на корозију.
Преципитатион-Нерђајући челик за очвршћавање
Додавањем елемената као што су Цу, Нб и Ал, након чега следи третман раствором и таложење очвршћавања да би се формирале фазе ојачања, ови челици комбинују високу чврстоћу са добром отпорношћу на корозију. Типична оцена је 17-4ПХ.
Дуплекс од нерђајућег челика
Састоји се од аустенитних и феритних фаза, као што је 2205. Комбинује жилавост аустенитног челика са чврстоћом феритног челика, нудећи одличну отпорност на корозијско пуцање под напоном.
Особине метала од нерђајућег челика
| Категорија имовине | Кључни параметар | Опис и типичне вредности |
|---|---|---|
| Мецханицал Пропертиес | Затезна чврстоћа | Типично у опсегу од 500-1000 МПа, у зависности од степена и стања. |
| Снага приноса | Обично од 200 МПа до преко 550 МПа (ниже за аустенитне челике, веће за мартензитне челике и челике које очвршћавају преципитацијом{2}}). | |
| Издужење | Austenitic steels usually >40%; феритни и мартензитни челици су релативно нижи. | |
| Тврдоћа | Мерило Бринелл (ХБ), Роцквелл (ХРБ/ХРЦ), итд., покривајући широк опсег. | |
| Пхисицал Пропертиес | Густина | Приближно 7.7 - 8.0 г/цм³. |
| Тачка топљења | Приближно 1370 - 1450 степен, у зависности од композиције. | |
| Тхермал Цондуцтивити | Релативно ниска, око 15-30 В/(м·К), што је 1/3 до 1/2 од угљеничног челика. | |
| Коефицијент термичке експанзије | Више за аустенитне челике (нпр. ~17×10⁻⁶/К за 304), захтевајући пажњу на термичко напрезање. | |
| Магнетизам | Аустенитни челици обично нису-магнетни (могу постати благо магнетни након рада); феритни/мартензитни челици су магнетни. | |
| Хемијска својства | Отпорност на корозију | Укључује отпорност на уједначену корозију, питинг, корозију у пукотинама, интергрануларну корозију итд. |
| Еквивалентни број отпорности на питтинг (ПРЕН) | ПРЕН=%Цр + 3.3×%Мо + 16×%Н. Већа вредност генерално указује на бољу отпорност на удубљење. | |
| Мануфацтуринг Пропертиес | Обрадивост | Значајно варира, под утицајем тврдоће, жилавости, склоности{0}}отврдњавању и адитива (нпр. сумпора). |
| Заварљивост | Генерално добро за аустенитне челике; смањена жилавост у ХАЗ феритних челика; мартензитни челици захтевају предгревање и ПВХТ. | |
| Формабилити | Аустенитни челици показују одлична својства хладног рада (штанцање, дубоко извлачење); други типови су релативно сиромашнији. |
Које су оцене површинске обраде нерђајућег челика?
Након што се подвргне прилагођеној ЦНЦ машинској обради, формира се нерђајући челикПрилагођени делови од нерђајућег челика. Његова површина може даље да постигне различите изгледе и функционалности кроз ваљање, полирање и хемијске третмане.
Ваљане површине: као што су бр.1 (вруће-ваљане + жарене), 2Б (хладно-ваљане + светло жарене), БА (светло жарене);
Механичко полирање: Укључује брушено (ХЛ), кратко{0}}зрно (СБ) и огледало (8К).
Нерђајући челик наспрам легура титанијума
| Имовина | нерђајући челик | Титанијумска легура |
|---|---|---|
| Густина (г/цм³) | 7.9 | Отприлике 4.5 |
| Специфична снага | Средње | Ектремели Хигх |
| Отпорност на корозију | Одличан (у оксидационим медијима) | Одлично (посебно у окружењу хлоридних јона) |
| Цост | Ниско до средње | Врло високо |
| Потешкоће у обради | Средња (тешкоћа обраде варира у зависности од разреда.) | Висока (јако хабање алата) |
| Типичне апликације | Структурни делови, производи за свакодневну{0} употребу, хемијски контејнери | Ваздухопловство, медицински имплантати, опрема за морску воду |
ФАК
П: Под којим условима нерђајући челик и даље може да рђа?
О: Нерђајући челик ће кородирати у срединама где се његов пасивациони филм стално оштећује или не може да се-поправи, као што су: медији са високом концентрацијом хлоридних јона (морска вода), редуковано кисело окружење, структуре пукотина или галванска корозија изазвана контактом са не-металима.
П: Како одабрати између 304 и 316 нерђајућег челика?
О: 304 је погодан за већину атмосферских, слатководних и општих хемијских окружења. 316, који садрже молибден, погодан је за окружења са хлоридним јонима (нпр. морска вода, хемијска постројења) или где је потребна већа отпорност на корозију на тому.
П: Шта је "лечење пасивације"? Која је његова сврха?
О: Пасивациони третман је хемијска накнадна{0}}техника обраде која обично користи растворе азотне или лимунске киселине за уклањање слободних честица гвожђа са површине од нерђајућег челика (првенствено које су резултат контакта са челичним алатима током производње) и промовисање формирања потпуног, уједначеног филма хром-оксида. Његова сврха је да максимизира инхерентну отпорност нерђајућег челика на корозију и спречи рђање површине (мрље узроковане контаминацијом гвожђа).
П: Како се нерђајући челик понаша на различитим температурама?
О: Аустенитни нерђајући челици (нпр. 304, 316) показују одличну отпорност на ниске-температуре, што их чини погодним за криогена окружења као што су течни азот или кисеоник. 304/316 степена могу се користити повремено испод 925 степени (1632 степена Ф) и континуирано показују добру отпорност на оксиде испод 1572 степена Ф. Међутим, продужено излагање између 450-850 степени повећава ризик од таложења карбида, што захтева употребу Л-граде или стабилизованих квалитета (нпр. 321).