Што е нерѓосувачки челик?
„Не'рѓосувачки“ е термин скован во почетокот на развојот на овие челици за прибор за јадење. Тој беше усвоен како генеричко име за овие челици и сега покрива широк спектар на типови и оценки на челик за апликации отпорни на корозија или оксидација.
Нерѓосувачките челици се легури на железо со минимум 10,5% хром. Други легирани елементи се додаваат за подобрување на нивната структура и својства како што се формабилноста, цврстината и криогената цврстина.
Оваа кристална структура ги прави таквите челици немагнетни и помалку кршливи на ниски температури. За поголема цврстина и цврстина, се додава јаглерод. Кога се подложени на соодветна термичка обработка, овие челици се користат како сечила за бричење, прибор за јадење, алати итн.
Во многу композиции од нерѓосувачки челик се користени значителни количини на манган. Манганот зачувува аустенитна структура во челикот како и никелот, но по пониска цена.
Главните елементи во нерѓосувачки челик
Нерѓосувачки челик или челик отпорен на корозија е еден вид метална легура што се наоѓа во различни форми. Толку добро им служи на нашите практични потреби што е тешко да се најде некоја сфера од нашиот живот, каде што не користиме ваков вид челик. Главните компоненти на нерѓосувачкиот челик се: железо, хром, јаглерод, никел, молибден и мали количини на други метали.
Тие вклучуваат метали како што се:
- Никел
- Молибден
- Титаниум
- Бакар
Се прават и неметални додатоци, од кои главни се:
- Јаглерод
- Азот
ХРОМ И НИКЕЛ:
Хромот е елементот што го прави нерѓосувачкиот челик не'рѓосувачки. Тоа е од суштинско значење за формирање на пасивен филм. Други елементи можат да влијаат на ефикасноста на хромот при формирање или одржување на филмот, но ниту еден друг елемент сам по себе не може да ги создаде својствата на нерѓосувачки челик.
На околу 10,5% хром, се формира слаб филм и ќе обезбеди блага атмосферска заштита. Со зголемување на хромот на 17-20%, што е типично за тип-300 серијата на аустенитни нерѓосувачки челици, се зголемува стабилноста на пасивната фолија. Понатамошното зголемување на содржината на хром ќе обезбеди дополнителна заштита.
| Симбол | Елемент |
| Ал | Алуминиум |
| В | Јаглерод |
| Кр | Хром |
| Cu | Бакар |
| Fe | Железо |
| Мо | Молибден |
| Мн | Манган |
| Н | Азот |
| Ни | Никел |
| П | Фосфор |
| С | Сулфур |
| Се | Селен |
| Та | Тантал |
| Ти | Титаниум |
Никелот ќе ја стабилизира аустенитната структура (зрната или кристалната структура) на нерѓосувачкиот челик и ќе ги подобри механичките својства и карактеристиките на изработката. Содржината на никел од 8-10% и повеќе ќе ја намали тенденцијата на металот да пука поради корозија на стрес. Никелот исто така промовира репасивност во случај филмот да биде оштетен.
МАНГАН:
Манганот, во асоцијација со никелот, врши многу од функциите што му се припишуваат на никелот. Исто така, ќе комуницира со сулфурот во не'рѓосувачки челик за да формира манган сулфити, што ја зголемува отпорноста на корозија со јазли. Со замена на никелот со манган, а потоа со негово комбинирање со азот, се зголемува и јачината.
МОЛИБДЕН:
Молибден, во комбинација со хром, е многу ефикасен во стабилизирање на пасивната фолија во присуство на хлориди. Тој е ефикасен во спречување на пукнатини или корозија. Молибденот, покрај хромот, обезбедува најголемо зголемување на отпорноста на корозија кај нерѓосувачкиот челик. Edstrom Industries користи 316 нерѓосувачки бидејќи содржи 2-3% молибден, кој дава заштита кога хлор се додава во водата.
ЈАГЛЕР:
Јаглеродот се користи за зголемување на силата. Во мартензитното одделение, додавањето на јаглерод го олеснува стврднувањето преку термичка обработка.
АЗОТ:
Азот се користи за стабилизирање на аустенитната структура на не'рѓосувачки челик, што ја подобрува неговата отпорност на корозија со дупчиња и го зајакнува челикот. Користењето на азот овозможува да се зголеми содржината на молибден до 6%, што ја подобрува отпорноста на корозија во средини со хлорид.
ТИТАНИУМ И МИОБИУМ:
Титаниум и миобиум се користат за намалување на сензибилизацијата на не'рѓосувачки челик. Кога нерѓосувачкиот челик е сензибилизиран, може да се појави интергрануларна корозија. Ова е предизвикано од таложење на хром карбиди за време на фазата на ладење кога деловите се заваруваат. Ова ја осиромашува областа на заварување на хром. Без хром, пасивниот филм не може да се формира. Титаниум и ниобиум комуницираат со јаглеродот за да формираат карбиди, оставајќи го хромот во раствор за да може да се формира пасивен филм.
БАКАР И АЛУМИНИУМ:
Бакар и алуминиум, заедно со титаниум, може да се додадат во не'рѓосувачкиот челик за да се преципитира неговото стврднување. Стврднувањето се постигнува со натопување на температура од 900 до 1150F. Овие елементи формираат тврда меѓуметална микроструктура за време на процесот на натопување на покачена температура.
СУЛФУР И СЕЛЕН:
Сулфур и селен се додаваат во 304 нерѓосувачки за да се направи слободно во машина. Ова станува нерѓосувачки челик 303 или 303SE, кој се користи од Edstrom Industries за производство на вентили за свињи, навртки и делови кои не се изложени на вода за пиење.
Видови нерѓосувачки челик
AISI МЕЃУ ДРУГИТЕ ГИ ДЕФИНИРА СЛЕДНИТЕ ОЦЕНКИ:
Исто така познат како нерѓосувачки челик „морски квалитет“ поради неговата зголемена способност да се спротивстави на корозија на солена вода во споредба со типот 304. SS316 често се користи за изградба на постројки за нуклеарна преработка.
304/304L не'рѓосувачки челик
Типот 304 има малку помала јачина од 302 поради помалата содржина на јаглерод.
316/316L не'рѓосувачки челик
Нерѓосувачкиот челик тип 316/316L е молибден челик кој поседува подобрена отпорност на дупчење со раствори кои содржат хлориди и други халиди.
310S нерѓосувачки челик
Нерѓосувачкиот челик 310S има одлична отпорност на оксидација при постојани температури до 2000°F.
317L не'рѓосувачки челик
317L е аустенитен хром-никел челик со молибден, сличен на типот 316, освен што содржината на легура во 317L е нешто повисока.
321/321H не'рѓосувачки челик
Типот 321 е основен тип 304 модифициран со додавање на титаниум во количина најмалку 5 пати поголема од содржината на јаглерод плус азот.
410 НЕРѓосувачки челик
Типот 410 е мартензитски нерѓосувачки челик кој е магнетен, отпорен на корозија во благи средини и има прилично добра еластичност.
DUPLEX 2205 (UNS S31803)
Duplex 2205 (UNS S31803), или Avesta Sheffield 2205 е феритно-аустенитен нерѓосувачки челик.
НЕ'Рѓосувачките челици СЕ КЛАСИФИКУВААТ ПО НИВНАТА КРИСТАЛНА СТРУКТУРА:
- Аустенитните нерѓосувачки челици сочинуваат над 70% од вкупното производство на нерѓосувачки челик. Тие содржат максимум 0,15% јаглерод, минимум 16% хром и доволно никел и/или манган за задржување на аустенитична структура на сите температури од криогенскиот регион до точката на топење на легурата. Типичен состав е 18% хром и 10% никел, попознат како нерѓосувачки 18/10 често се користи во пломбените садови. Слично 18/0 и 18/8 се исто така достапни. ¨Супераустенитни не'рѓосувачки челици, како што се легираните AL-6XN и 254SMO, покажуваат голема отпорност на дупчење на хлориди и корозија на пукнатините поради високата содржина на молибден (>6%) и додатоците на азот, а повисоката содржина на никел обезбедува подобра отпорност на пукање од корозија од стрес. над серијата 300. Поголемата содржина на легура на „суперустенитичните“ челици значи дека тие се страшно скапи и слични перформанси обично може да се постигнат со користење на дуплекс челици по многу пониска цена.
- Феритните нерѓосувачки челици се високо отпорни на корозија, но далеку помалку издржливи од аустенитните оценки и не можат да се стврднат со термичка обработка. Тие содржат помеѓу 10,5% и 27% хром и многу малку никел, доколку ги има. Повеќето композиции вклучуваат молибден; некои, алуминиум или титаниум. Вообичаените феритни оценки вклучуваат 18Cr-2Mo, 26Cr-1Mo, 29Cr-4Mo и 29Cr-4Mo-2Ni.
- Мартензитните нерѓосувачки челици не се толку отпорни на корозија како другите две класи, но се екстремно цврсти и цврсти, како и високо машински, и можат да се стврднат со термичка обработка. Мартензитниот нерѓосувачки челик содржи хром (12-14%), молибден (0,2-1%), без никел и околу 0,1-1% јаглерод (што му дава поголема цврстина, но го прави материјалот малку покршлив). Тој е изгасен и магнетен. Познат е и како челик „серија-00“.
- Дуплекс нерѓосувачките челици имаат мешана микроструктура од аустенит и ферит, целта е да се произведе мешавина од 50:50 иако во комерцијалните легури мешавината може да биде 60:40. Дуплекс челикот има подобрена цврстина во однос на аустенитичните не'рѓосувачки челици и исто така подобрена отпорност на локализирана корозија, особено на дупчење, корозија на пукнатини и напукнување со корозија од стрес. Тие се карактеризираат со висока содржина на хром и пониска содржина на никел од аустенитните нерѓосувачки челици.
Историја на нерѓосувачки челик
Неколку железни артефакти отпорни на корозија преживеале од антиката. Познат (и многу голем) пример е Железниот столб од Делхи, подигнат по наредба на Кумара Гупта I околу 400-та година од нашата ера. кој заедно со поволните локални временски услови промовира формирање на цврст заштитен пасивизациски слој од железни оксиди и фосфати, наместо незаштитниот, испукан слој на 'рѓа што се развива на повеќето железари.
Отпорноста на корозија на легурите на железо-хром првпат била препознаена во 1821 година од страна на францускиот металург Пјер Бертие, кој ја забележал нивната отпорност против напад од некои киселини и предложил нивна употреба во приборот за јадење. Меѓутоа, металурзите од 19 век не беа во можност да произведат комбинација од низок јаглерод и висок хром што се наоѓа во повеќето модерни нерѓосувачки челици, а легурите со висока содржина на хром што можеа да ги произведат беа премногу кршливи за да бидат од практичен интерес.
Оваа ситуација се промени во доцните 1890-ти, кога Ханс Голдшмит од Германија разви алуминиотермичен (термит) процес за производство на хром без јаглерод. Во годините 19041911, неколку истражувачи, особено Леон Гиле од Франција, подготвиле легури кои денес ќе се сметаат за не'рѓосувачки челик. Во 1911 година, Филип Монарц од Германија известил за врската помеѓу содржината на хром и отпорноста на корозија на овие легури.
Хари Брерли од истражувачката лабораторија Brown-Firth во Шефилд, Англија е најчесто заслужен како „пронаоѓач“ на нерѓосувачкиот
челик. Во 1913 година, додека барал легура отпорна на ерозија за цевки од пиштоли, тој открил и последователно индустријализирал легура од нерѓосувачки челик мартензит. Како и да е, слични индустриски случувања се случуваа истовремено во фабриката за железо Круп во Германија, каде што Едуард Маурер и Бено Штраус развиваа аустенитна легура (21% хром, 7% никел) и во Соединетите Држави, каде што Кристијан Данцизен и Фредерик Бекет беа индустријализирани феритни нерѓосувачки.
Забележете дека можеби ќе ве интересираат другите технички написи што ги објавивме:
Време на објавување: Јуни-16-2022 година