Nerūdijančio plieno klasifikavimas į penkias šeimas apima numeravimo sistemas, kurios priklauso nuo rūšių kristalinės struktūros ir legiruojančių medžiagų kiekio jose. Dažniausiai pasitaikančios rūšys yra 304, skirtos bendrosios paskirties reikmėms, 316, skirtos korozinei aplinkai, ir 430, skirtos sąnaudoms jautrioms magnetinėms reikmėms.
2023 m. maisto perdirbimo gamykla Dziangsu provincijoje, siekdama sutaupyti medžiagų sąnaudas, naujai pieno pasterizacijos linijai pasirinko 201 nerūdijančio plieno markę. Per 14 mėnesių šilumokaičio plokštės patyrė chloridų taškinę koroziją, dėl kurios sugedo įranga ir buvo užteršta gamybos partija. Klaida kainavo maždaug 47 000 JAV dolerių, o tai viršijo pradinę sutaupymą pasirinkus pigesnę rūšį.
Tokia situacija pasitaiko dažnai. Inžinieriams ir pirkimų vadovams sunku pasirinkti tinkamą nerūdijančio plieno rūšį, atitinkančią jų veiklos reikalavimus. Neteisingos medžiagos pasirinkimas lemia du padarinius – priežiūros išlaidas – ir tris padarinius, dėl kurių išlaidos yra pernelyg didelės.
Nerūdijančio plieno vadove pateikiamos visos galimos markės kartu su jų skirtingais tipais ir įvairiomis medžiagų savybėmis. Penkios nerūdijančio plieno šeimos skirstomos į penkias atskiras grupes, kuriose yra 304 ir 2205 kaip įprastos markės, taip pat jų mechaninės specifikacijos, atsparumo korozijai įvertinimai ir gamybos metodai bei bendros išlaidos. Ši sistema leidžia jums pasirinkti tinkamas pramonines markes, atitinkančias jūsų konkrečius reikalavimus.
Pagrindiniai skirtumai
- 304 yra labiausiai paplitusi nerūdijančio plieno rūšis, sudaranti maždaug 50 % pasaulinės nerūdijančio plieno gamybos.
- 316 lydinyje pridedama 2–3 % molibdeno, kad būtų užtikrintas geresnis atsparumas chloridų korozijai, palyginti su standartiniu 304 lydiniu.
- 430 feritinis nerūdijantis plienas kainuoja 30–40 % mažiau nei 304, tačiau pasižymi mažesniu atsparumu korozijai ir yra magnetinis.
- PREN vertės kiekybiškai įvertina atsparumą taškiniam įdubimui ir padeda inžinieriams objektyviai palyginti klases
- Penkios šeimos (austenitinės, feritinės, martensitinės, dupleksinės, nusodinimo būdu grūdinamos) lemia magnetines savybes, suvirinamumą ir grūdinamumą
Reikia pagalbos nustatant tinkamą nerūdijančio plieno rūšį jūsų projektui? Mūsų medžiagų parinkimo komanda gali išanalizuoti jūsų korozijos aplinką, stiprumo reikalavimus ir biudžetą, kad rekomenduotų tinkamiausią nerūdijančio plieno rūšį.
Kas yra nerūdijantis plienas?
Nerūdijantis plienas yra geležies lydinys, kuriame yra ne mažiau kaip 10.5 % chromo ( pagal masę). Plieno paviršiuje susidaro pasyvus sluoksnis, kuris dėl chromo kiekio yra plonas skaidrus oksido sluoksnis. Pasyvusis sluoksnis, kurį daugiausia sudaro chromo oksidas (Cr₂O₃), neleidžia deguoniui ir drėgmei pasiekti po pagrinde esančio geležies, todėl nesiformuoja rūdys.
Nerūdijantis plienas išlaiko savo atsparumą korozijai net ir po to, kai jo paviršius subraižomas, o anglinis plienas praranda šią savybę. Pasyvusis sluoksnis turi savybę atsinaujinti. Apsauginis barjeras atsinaujina, kai chromas oksiduojasi sąveikaudamas su deguonimi po medžiagos pažeidimo. Dėl šios savybės nerūdijantis plienas idealiai tinka atšiaurioms pramoninėms aplinkoms.
Nerūdijančio plieno savybės keičiasi pridedant papildomų legiruojančių elementų. Nikelis pagerina atsparumą korozijai ir stabilizuoja austenitinę kristalinę struktūrą. Molibdenas padidina atsparumą chloridų taškiniam korozijai. Azotas padidina stiprumą ir atsparumą korozijai. Anglies kiekis medžiagoje lemia jos kietumą ir suvirinamumą. Manganas gali būti nikelio pakaitalas pigesnėse rūšyse.
Platesnę nerūdijančio plieno medžiagų ir jų pagrindinių savybių apžvalgą rasite mūsų išsamiame nerūdijančio plieno vadove.
Penkios nerūdijančio plieno šeimos
Nerūdijančio plieno rūšys skirstomos į penkias šeimas pagal jų kristalinę struktūrą ir metalurgines savybes. Šių šeimų supratimas yra pirmas žingsnis renkantis tinkamą rūšį.
Austenitinis nerūdijantis plienas
Austenitiniai nerūdijantys plienai savo kristalinę struktūrą atskleidžia per centruoto paviršiaus kubinį (FCC) išdėstymą. Medžiaga po atkaitinimo pasižymi nemagnetinėmis savybėmis, tuo pačiu užtikrindama puikią apsaugą nuo korozijos ir didelį formavimo pajėgumą. 200 ir 300 serijos priklauso šiai šeimai. Šių rūšių negalima grūdinti terminiu apdorojimu, tačiau jos greitai sukietėja šaltojo formavimo metu.
Feritinis nerūdijantis plienas
Feritiniai nerūdijantys plienai savo kristalinę struktūrą išreiškia kūno centre esančiu kubiniu (BCC) išdėstymu. Medžiaga pasižymi magnetinėmis savybėmis ir yra pigesnė nei austenitinės medžiagos. 400 seriją sudaro feritinės markės, tokios kaip 430 ir 409. Šios markės pasižymi vidutiniu atsparumu korozijai ir geru atsparumu įtempių korozijai.
Martensitinis nerūdijantis plienas
Martensitiniai nerūdijantys plienai, panašiai kaip angliniai plienai, gali būti grūdinami terminiu apdorojimu. Medžiagos pasižymi korpuso centre esančia tetragonine (BCT) struktūra, kuri suteikia joms didelį stiprumą ir atsparumą dilimui. Šeimą sudaro 410, 420 ir 440 markės. Medžiagos pasižymi magnetinėmis savybėmis, kurios leidžia jas naudoti stalo įrankių, chirurginių instrumentų ir pramoninių peiliukų gamyboje.
Dvipusis nerūdijantis plienas
Dvipusio lydinio nerūdijantys plienai sudaro maždaug vienodą kiekį austenitinių ir feritinių fazių. Ši mišri struktūra pasižymi maždaug dvigubai didesniu takumo stipriu nei standartinės austenitinės rūšys, tuo pačiu užtikrindama didesnį atsparumą chloridų sukeliamam įtempio korozijai. Šioje medžiagoje dažniausiai naudojamos 2205 ir 2507 rūšys.
Kritulių grūdinimas nerūdijantis plienas
Nusodinimo būdu grūdinami (PH) nerūdijantys plienai pasiekia labai didelį stiprumą dėl sendinimo terminio apdorojimo. Medžiaga pasižymi austenitiniu arba martensitiniu atsparumu korozijai ir mechaniniu stiprumu, kuris artimas mažai legiruoto plieno stiprumui. Dažniausiai pasitaikanti rūšis yra 17-4 PH.
Nerūdijančio plieno klasių numeravimo sistema
AISI numeravimo sistema nerūdijančio plieno rūšis suskirsto į serijas pagal lydinio sudėtį ir kristalinę struktūrą.
200 serijoje buvo sukurtos mangano-nikelio austenitinės markės, kurios buvo pigesnės nei esamos 300 serijos. Pagrindinės šioje sistemoje naudojamos markės yra 201 ir 202. Šiose markėse naudojamas manganas ir azotas, kurie pakeičia dalį nikelio.
300 seriją sudaro austenitinės markės, kurių pagrindiniai komponentai yra chromas ir nikelis. Šią seriją sudaro labiausiai paplitusios nerūdijančio plieno markės, naudojamos visame pasaulyje. Pramonės sektoriuje daugumai pritaikymų naudojami 304 ir 316, o 321 ir 347 pasižymi geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis aukštoje temperatūroje.
400 seriją sudaro chromo pagrindu pagamintos markės, egzistuojančios tiek feritinės, tiek martensitinės formos. 430 markės, naudojamos automobilių apdailos ir architektūros reikmėms, egzistuoja kaip feritinė medžiaga. 410 ir 420 markės egzistuoja kaip martensitinės medžiagos, kurias pramonė naudoja stalo įrankiams ir įrankiams gaminti.
500 serijoje yra chromo lydinių, kurie gali atlaikyti karštį esant mažesniam chromo kiekiui nei 400 serijos lydiniai. Dabartinėje pramonės aplinkoje šios rūšys naudojamos tik ribotai.
600 seriją sudaro martensitinės rūšys, kurios kietumą įgyja nusodinimo būdu. Šios medžiagos, pasižyminčios dideliu stiprumu ir ribotu atsparumu korozijai, tinka naudoti aviacijos ir kosmoso srityse bei tenkina didelio našumo poreikius.
Vieninga numeravimo sistema (UNS) suteikia išsamesnį žymėjimą. Kodas 304 transformuojasi į S30400, 316 tampa S31600, o 2205 pasikeičia į S32205. UNS sistema padeda inžinieriams ir pirkėjams nustatyti tikslias lydinių specifikacijas pagal tarptautinius standartus.
Įprastos nerūdijančio plieno rūšys paaiškintos
304 / 304L nerūdijantis plienas
304 yra plačiausiai naudojama austenitinio nerūdijančio plieno rūšis. Jame yra apie 18 % chromo ir 8 % nikelio, todėl jis puikiai atsparus korozijai daugumoje atmosferos ir cheminių aplinkų. 304L yra mažai anglies turintis variantas, kuriame anglies kiekis ribojamas iki 0.03 %, siekiant sumažinti tarpkristalinės korozijos riziką po suvirinimo.
304 nerūdijančio plieno plienas skirtas maisto perdirbimo įrangai, architektūrinei apdailai, cheminių medžiagų talpykloms ir bendriems pramoniniams vamzdynams. Išsamesnės specifikacijos pateiktos mūsų 304 nerūdijančio plieno vadove.
316 / 316L nerūdijantis plienas
316 prie 304 pagrindinės sudėties prideda 2–3 % molibdeno. Šis priedas žymiai pagerina atsparumą chloridų taškinei korozijai ir plyšinei korozijai. 316L gamybai naudojamas tas pats mažo anglies kiekio metodas kaip ir 304L, kad būtų išlaikytas suvirinamumas.
316 yra standartinis pasirinkimas jūrinei aplinkai, cheminiam perdirbimui, farmacijos įrangai ir bet kokiai kitai paskirčiai, kurioje susiduriama su sūriu vandeniu arba chloridais. Jūrinėms ir chemijos reikmėms mūsų 316 nerūdijančio plieno vadove pateikiama papildomos informacijos.
201 Nerūdijančio plieno
201 yra austenitinė markė, kurioje didžioji dalis nikelio yra pakeista manganu ir azotu. Ji pasižymi panašiu atsparumu korozijai kaip 304 švelnioje aplinkoje, bet pigesnė. Tačiau 201 yra jautresnis taškiniam korozijai chloridų aplinkoje, o formavimo metu greičiau sukietėja.
201 dažniausiai naudojamas dekoratyvinei apdailai, buitiniams prietaisams ir sąnaudoms jautrioms konstrukcijoms. Norėdami tiesiogiai palyginti su 304, žr. mūsų 201 ir 304 nerūdijančio plieno analizę.
430 Nerūdijančio plieno
430 yra feritinė markė, kurioje yra maždaug 16–18 % chromo ir nėra nikelio. Ji yra magnetinė ir pasižymi vidutiniu atsparumu korozijai, o kaina yra gerokai mažesnė nei austenitinės markės. 430 negalima grūdinti terminiu apdorojimu ir jos tąsumas yra mažesnis nei 304.
430 gerai tinka automobilių apdailai, architektūrinėms plokštėms nekorozinėje aplinkoje ir prietaisų komponentams, kur magnetinės savybės yra priimtinos.
410 Nerūdijančio plieno
Martensitinis 410 klasės plienas turi 11.5–13.5 % chromo. Maksimalų kietumą ir didžiausią atsparumą dilimui medžiaga pasiekia terminio apdorojimo būdu. 410 klasės plienas geriau apsaugo nuo korozijos nei austenitinės, tačiau dėl savo stiprumo ir kietumo savybių jis tinka stalo įrankių, vožtuvų dalių ir siurblių velenų gamybai.
2205 Dvipusis nerūdijantis plienas
2205 sudėtyje yra maždaug 22 % chromo, 5 % nikelio ir 3 % molibdeno. Medžiagos dvipusė struktūra pasižymi dvigubai didesniu takumo stipriu nei 304 ir 316, be to, ji yra atsparesnė chloridų sukeliamam įtempio korozijai. Naftos ir dujų pramonėje, taip pat chemijos perdirbimo ir gėlinimo įrenginiuose, 2205 naudojama kaip įprasta medžiaga.
17-4 PH nerūdijantis plienas
17-4 PH metalo sudėtyje yra 17 procentų chromo ir 4 procentai nikelio, taip pat pridėta vario ir niobio elementų. Medžiaga pasiekia maksimalų 190 000 PSI tempiamąjį stiprumą po grūdinimo terminiu būdu. Medžiaga užtikrina vidutinę apsaugą nuo korozijos ir išskirtinį mechaninį stiprumą, todėl ji tinka naudoti aviacijos ir kosmoso, branduolinėje ir didelio našumo pramonėje.
Nerūdijančio plieno rūšių palyginimo lentelė
Žemiau esančioje lentelėje palyginamos dažniausiai pramonėje naudojamos nerūdijančio plieno rūšys.
| Klasė | UNS | EN | Tipas | Cr% | Ni % | Mėn.% | PREN | Magnetinis | Santykinė kaina |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 304 | S30400 | 1.4301 | Austenitinis | 18-20 | 8-10.5 | 0 | 18-20 | Ne | 100 (pradinė) |
| 304L | S30403 | 1.4307 | Austenitinis | 18-20 | 8-12 | 0 | 18-20 | Ne | 105 |
| 316 | S31600 | 1.4401 | Austenitinis | 16-18 | 10-14 | 2-3 | 23-28 | Ne | 140-160 |
| 316L | S31603 | 1.4404 | Austenitinis | 16-18 | 10-14 | 2-3 | 23-28 | Ne | 145-165 |
| 201 | S20100 | 1.4372 | Austenitinis | 16-18 | 3.5-5.5 | 0 | 12-15 | Ne | 50-60 |
| 430 | S43000 | 1.4016 | Feritas | 16-18 | 0 | 0 | 16-18 | Taip | 60-70 |
| 410 | S41000 | 1.4006 | Martensitas | 11.5-13.5 | 0.75 maks | 0 | 11-13 | Taip | 70-80 |
| 2205 | S32205 | 1.4462 | Dupleksas | 22 | 5.5 | 3 | 35-38 | Taip | 180-220 |
| 17-4 PH | S17400 | 1.4542 | Kritulių grūdinimas | 15-17.5 | 3-5 | 0 | 15-17 | Taip | 200-250 |
PREN = Atsparumo taškiniam įbrėžimui ekvivalentinis skaičius. Sąnaudų indeksas, palyginti su 304 = 100. Vertės yra apytikslės ir skiriasi priklausomai nuo tiekėjo ir rinkos sąlygų.
Ši diagrama suteikia greitą nuorodą, kaip palyginti rūšis. Priimdami sprendimus dėl pirkimo, visada patikrinkite dabartinę cheminę sudėtį ir mechanines savybes pagal atitinkamą medžiagos sertifikatą.
Pasiruošę įsigyti konkrečią rūšį? Peržiūrėkite mūsų 304 ir 316 nerūdijančio plieno gaminius, kad galėtumėte juos iš karto įsigyti ir įsigyti konkurencingomis kainomis.
Mechaninės savybės pagal klases
Nerūdijančiojo plieno šeimų mechaninės savybės labai skiriasi. Žemiau esančioje lentelėje apibendrintos tipinės įprastų rūšių vertės atkaitintoje būsenoje.
| Klasė | Tempiamasis stipris (MPa) | Išeigos stiprumas (MPa) | Kietumas (HB) | Pailgėjimas (%) |
|---|---|---|---|---|
| 304 | 515 | 205 | 201 | 40 |
| 316 | 515 | 205 | 217 | 40 |
| 201 | 515 | 260 | 241 | 40 |
| 430 | 450 | 205 | 183 | 22 |
| 410 | 480 | 275 | 217 | 20 |
| 2205 | 620 | 450 | 293 | 25 |
| 17-4 PH (H900) | 1,310 | 1,170 | 388 | 10 |
Vertės yra tipinės atkaitintos arba standartinio terminio apdorojimo sąlygomis pagal ASTM A240 arba A276. Faktinės vertės gali skirtis priklausomai nuo produkto formos ir apdorojimo istorijos.
Tvirčiausias korozijai atsparus nerūdijantis plienas yra dupleksinis 2205 markės plienas, kuris pranoksta visas kitas nerūdijančio plieno rūšis. 17-4PH nusodinimo būdu grūdintas nerūdijantis plienas pasižymi išskirtiniu stiprumu, tačiau jo tąsumas ir atsparumas korozijai yra prastesni. Austenitinės markės pasižymi optimaliu tąsumu ir atsparumu korozijai, reikalingais formavimo reikmėms.
Atsparumo korozijai palyginimas
PREN: Objektyvus matas
Atsparumo taškiniam dilimui ekvivalentinis skaičius (PREN) suteikia kiekybinį būdą palyginti nerūdijančio plieno rūšių atsparumą taškiniam dilimui chloridais. Dažniausia formulė yra:
PREN = % Cr + 3.3 (% Mo) + 16 (% N)
Didesnės PREN vertės rodo geresnį atsparumą chloridų taškinei ir plyšinei korozijai. Inžinieriai naudoja PREN, kad pasirinktų rūšis jūros vandeniui, cheminiam apdorojimui ir kitoms chloridų turinčioms aplinkoms.
PREN vertės pagal klasę
- 201PREN 12-15 (vidutinis, netinka chloridams)
- 430PREN 16-18 (vidutinis, ribotas chloridų poveikis)
- 304 / 304LPREN 18-20 (tinka atmosferos ir švelnioms cheminėms medžiagoms)
- 316 / 316LPREN 23-28 (puikiai tinka jūriniam ir cheminiam apdorojimui)
- 2205PREN 35-38 (aukščiausios kokybės naftos ir dujų gavybai, gėlinimui)
- 904LPREN 45-47 (ekstremali chloridų aplinka)
Bendras atsparumas korozijai
Visos nerūdijančio plieno markės atsparios bendrajai atmosferos korozijai. Visos nerūdijančio plieno markės pasižymi skirtingais eksploataciniais rezultatais rūgštinėje, šarminėje ir sūraus vandens aplinkoje. Austenitinės 300 serijos markės apsaugo nuo daugumos organinių rūgščių ir nuo švelnių neorganinių rūgščių. Feritinis 430 apsaugo nuo atmosferos korozijos, tačiau neapsaugo rūgštinėje chloridų aplinkoje. Martensitinis 410 suteikia tik pagrindinę apsaugą nuo korozijos.
Įtempių korozijos įtrūkimai
Austenitiniai plienai, tokie kaip 304 ir 316, tampa jautrūs chloridų sukeliamam įtempio korozijai aukštesnėje nei 60 °C temperatūroje. Dupleksiniai plienai, tokie kaip 2205, yra žymiai atsparesni šiam gedimo būdui. Aukštos temperatūros chloridų eksploatavimo sąlygomis vartotojai turėtų rinktis dupleksinius lydinius arba lydinius su dideliu nikelio kiekiu kaip pagrindines galimybes.
Apdorojimo ir gamybos svarstymai
Apdirbamumas
Apdirbimo proceso metu 304 ir 316 austenitiniai plienai greitai įgyja grūdinimo savybes. Grūdinimo procesui reikalingi įrankiai su aštriais kraštais ir teigiamais grėbimo kampais, taip pat pakankamas aušinimo skysčio kiekis, kad pjovimas būtų efektyvus. Apdirbimo procesas supaprastėja naudojant feritinius plienus, kurių pagrindinė medžiaga yra 430. Laisvai apdirbami variantai, tokie kaip 303, turi sieros priedų, kurie pagerina drožlių laužymą.
Suvirinamumas
Austenitinės markės pasižymi puikiu suvirinamumu naudojant visus įprastus procesus. Standartams 304 ir 316 reikia skirti ypatingą dėmesį šilumos tiekimo kontrolei, nes jos sukelia jautrinimą, todėl 304L ir 316L tampa geriausiu pasirinkimu suvirinamiems gaminiams. Feritinės markės, tokios kaip 430, yra suvirinamos, tačiau karščio paveiktoje zonoje gali sutirštėti grūdeliai. Martensitinėms markėms reikalingas ir išankstinis pašildymas, ir terminis apdorojimas po suvirinimo, kad būtų apsaugotos nuo įtrūkimų.
Formavimas
Austenitinės markės pasižymi geriausiu formavimu dėl savo FCC kristalinės struktūros, kuri užtikrina didelį tąsumą. 304 plienas gali būti giliai tempiamas į sudėtingas formas, skirtas kriauklėms, virtuvės reikmenims ir automobilių komponentams. Feritinių markių lenkimo procesas tampa lengvesnis, nes mažesnis tąsumas leidžia jas geriau atlikti paprastas lenkimo operacijas. Didesnės formavimo jėgos, reikalingos dupleksinėms markėms, atsiranda dėl jų didesnio stiprumo.
Karščio gydymas
Tik martensitinės ir nusodinimo būdu grūdinamos rūšys atsparios terminiam apdorojimui. Grūdinimo ir atleidimo procesas neleidžia austenitinėms rūšims sukietėti. Šaltojo apdirbimo procesas leidžia joms įgyti stiprumo. Tinkamam fazių balansui dupleksinėms rūšims po suvirinimo reikalingas tirpalo atkaitinimas.
Kainų palyginimas ir prieinamumas
Nerūdijančio plieno markės pasirinkimas tiesiogiai veikia medžiagų kainą. Toliau pateiktame santykiniame kainos indekse kaip bazinis rodiklis naudojamas 304 plienas.
| Klasė | Santykinių sąnaudų indeksas | Pagrindinis sąnaudų veiksnys |
|---|---|---|
| 201 | 50-60 | Mažas nikelio kiekis |
| 430 | 60-70 | Be nikelio |
| 410 | 70-80 | Mažas legiruotų medžiagų kiekis |
| 304 | 100 | Pradinis |
| 316 | 140-160 | 2–3 % molibdeno |
| 2205 | 180-220 | Didelis legiruotų medžiagų kiekis |
| 17-4 PH | 200-250 | Sudėtingas apdorojimas |
Indeksai yra apytiksliai ir svyruoja priklausomai nuo nikelio ir molibdeno rinkos kainų.
300 serijos gamybos sąnaudos daugiausia priklauso nuo nikelio rinkos kainų. Kainų skirtumas tarp 304 ir 430 nerūdijančio plieno didėja, kai kyla nikelio kainos. Kai kurie gamintojai pereina prie 201 arba 430 plieno, kai nikelio kainos yra aukštos. Prieš atliekant pakeitimą, jis turi atitikti korozijos standartus.
Džedziango pakrantėje įsikūrusi chemijos gamykla savo jūros vandens aušinimo kolektoriams pasirinko 304 nerūdijantį plieną. Per 18 mėnesių pradėjo formuotis chloridų duobės. Inžinierių komanda atnaujino sekcijas naudodami 2205 dupleksinį nerūdijantį plieną. 2205 sekcijos, kurios kainuoja 90 % brangiau nei kitos medžiagos, jau aštuonerius metus veikia be korozijos, todėl nebereikia jų keisti ir nereikia mokėti už priežiūrą.
Kaip pasirinkti tinkamą nerūdijančio plieno rūšį
Optimalaus nerūdijančio plieno rūšies pasirinkimas reikalauja sistemingo eksploatavimo sąlygų ir projekto apribojimų įvertinimo.
1 veiksmas: apibrėžkite korozijos aplinką. Nustatykite chloridų, rūgščių, bazių ir ekstremalių temperatūrų poveikį. Naudokite PREN vertes, kad atrinktumėte chloridų poveikiui tinkamas klases.
2 veiksmas: nustatykite mechaninius reikalavimus. Nurodykite minimalią takumo ribą, kietumą ir atsparumą smūgiams. Didelio stiprumo pritaikymams apsvarstykite dvipusio arba nusodinimo būdu grūdinamų rūšių pasirinkimą.
3 veiksmas: įvertinkite magnetinius reikalavimus. Jei nemagnetinės savybės yra būtinos, rinkitės austenitines 300 serijos markes. Jei magnetinės savybės yra priimtinos arba pageidaujamos, feritinės arba martensitinės markės gali sumažinti sąnaudas.
4 veiksmas: įvertinkite apdorojimo poreikius. Intensyviam suvirinimui pasirinkite mažai anglies turinčias L klases. Giliajam tempimui arba sudėtingam formavimui rinkitės austenitines klases, pasižyminčias dideliu tąsumu. Mechaniniam apdirbimui apsvarstykite automatinio apdirbimo variantus arba feritines klases.
5 veiksmas: nustatykite biudžeto apribojimus. Pasirinkite pigiausią įvertinimą, kuris atitiktų visus techninius reikalavimus. Venkite per daug nurodyti 316, kai 304 veikia tinkamai.
6 veiksmas: patikrinkite kodą ir standarto reikalavimus. Maisto produktų sąlyčio reikmėms gali reikėti specialių rūšių. Medicinos prietaisams dažnai reikalingas 316L plienas. Jūrų kodeksuose gali būti nurodytos minimalios PREN vertės.
Sudėtingiems medžiagų pasirinkimo sprendimams mūsų techninių konsultacijų komanda gali išanalizuoti jūsų konkrečius reikalavimus ir rekomenduoti ekonomiškiausią rūšį.
Nerūdijančio plieno rūšys pagal pramonės paskirtį
Žemiau pateiktoje matricoje įprastos pramonės šakos susiejamos su rekomenduojamomis rūšimis.
| Pramonė | Rekomenduojami įvertinimai | Priežastys |
|---|---|---|
| Maistas ir gėrimai | 304, 316 l | Higiena, atsparumas korozijai, atitikimas FDA |
| Karinis jūrų laivynas | 316, 2205 | Atsparumas chloridams, PREN reikalavimai |
| Cheminio apdorojimo | 316L, 2205, 904L | Atsparumas rūgštims ir chloridams |
| Automobiliai | 409, 430, 304 | Išmetimo sistemos, apdaila, konstrukcinės |
| architektūra | 304, 316, 430 | Estetika, atsparumas atmosferos korozijai |
| Medicininė / chirurginė | 316L, 17-4 PH | Biologinis suderinamumas, suderinamumas su sterilizacija |
| Nafta ir dujos | 2205, 2507, 904 l | H2S, chloridas, atsparumas aukštam slėgiui |
| Aviacija | 17–4 val., 15–5 val. | Didelis stiprumo ir svorio santykis |
Konkrečiai maisto pramonės reikmėms žr. mūsų išsamų vadovą apie maistui skirto nerūdijančio plieno standartus ir reikalavimus.
Kaip nustatyti nerūdijančio plieno klasę
Tikslus klasės nustatymas padeda išvengti brangaus neteisingo taikymo. Yra keletas metodų – nuo paprastų bandymų iki laboratorinės analizės.
Kibirkštinio bandymo procedūra rodo, kad skirtingi šlifavimo metodai sukuria skirtingus kibirkščių raštus, atitinkančius kiekvieną medžiagos rūšį. Inspektoriai, turintys didelę patirtį, gali atskirti anglinį plieną ir nerūdijantį plieną, atpažindami kelias įprastas rūšis. Kibirkštinis bandymas nesuteikia patikimų rezultatų, nes negali atskirti panašių 304 ir 316 rūšių.
Molibdeno lašelinis testas nustato molibdeno kiekį oksalo rūgštimi ir kalio fericianidu. Testo rezultatas rodo 316, o ne 304. Nepaisant testo paprastumo, su cheminėmis medžiagomis reikia elgtis atsargiai.
Nešiojamieji rentgeno spindulių fluorescencijos analizatoriai leidžia greitai atlikti neardomuosius medžiagų cheminės sudėties tyrimus. Rentgeno spindulių fluorescencijos (XRF) metodas patvirtina rūšį, tuo pačiu metu tikrinant tiekiamas medžiagas, siekiant užtikrinti, kad jos atitiktų reikalavimus. XRF tapo standartiniu bandymo metodu, kurį naudoja daugelis kokybės skyrių.
Valcavimo bandymo sertifikatas (MTC) yra dokumentas, kurį privalo pateikti kiekvienas patikimas tiekėjas kartu su savo valcavimo bandymo sertifikatu. MTC turi būti patikrintas, siekiant užtikrinti, kad jis atitiktų jūsų pirkimo užsakymo specifikacijas ir taikomus ASTM, EN ir JIS standartus.
Dažna klaidingo identifikavimo rizika kyla dėl to, kad kai kurie tiekėjai naudoja 201 kaip pigesnį 304 pakaitalą. 201 lydinyje yra mažesnis nikelio kiekis ir didesnis mangano kiekis, todėl sumažėja atsparumas korozijai. Pirkdami iš nepažįstamų tiekėjų, visada patikrinkite klasę MTC arba XRF analize.
Dažnai užduodami klausimai
Kokios yra skirtingos nerūdijančio plieno rūšys?
Nerūdijančio plieno rūšių sistemą sudaro penkios pagrindinės grupės: austenitiniai nerūdijantys plienai iš 200 ir 300 serijų, feritiniai nerūdijantys plienai iš 400 serijos, martensitiniai nerūdijantys plienai iš 400 ir 500 serijų, dupleksiniai nerūdijantys plienai iš 2205 ir 2507 serijų bei nusodinimo būdu grūdinami nerūdijantys plienai iš 17-4 PH serijos. Kiekviena šeima pasižymi unikaliomis kristalinėmis struktūromis, skirtingomis magnetinėmis savybėmis ir skirtingais apsaugos nuo korozijos lygiais.
Kokia yra geriausia nerūdijančio plieno rūšis?
Nėra vienos geriausios rūšies. 304 yra labiausiai pritaikomas pasirinkimas, kurį galima naudoti įvairiose įprastose situacijose. 316 užtikrina optimalų našumą tiek jūrinėje, tiek cheminėje aplinkoje. 2205 dupleksas užtikrina optimalų našumą tose srityse, kuriose reikalingas didelis chloridų poveikis ir dideli stiprumo reikalavimai. Geriausia rūšis visiškai priklauso nuo eksploatavimo sąlygų, mechaninių reikalavimų ir biudžeto.
Ar 304 ar 316 nerūdijantis plienas yra geresnis?
316 nerūdijantis plienas pasižymi geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis nei 304 nerūdijantis plienas, nes jame esantis 2–3 % molibdeno kiekis žymiai padidina jo atsparumą taškiniam korozijai chloridų gausioje aplinkoje. 304 nerūdijantis plienas kainuoja 30–40 % mažiau nei 316 nerūdijantis plienas ir gerai veikia daugumoje lauko aplinkų ir esant nedideliam cheminių medžiagų poveikiui. Kai nenaudojamos chloridų, 304 paprastai yra ekonomiškesnis pasirinkimas.
Kokia yra pigiausia nerūdijančio plieno rūšis?
Pigiausias nerūdijančio plieno tipas yra prieinamiausia nerūdijančio plieno rūšis. 201 ir 430 paprastai yra pigiausios nerūdijančio plieno rūšys. Austenitinėje 201 klasėje yra mažiau nikelio nei įprastose austenitinėse rūšyse. Feritinėje 430 klasėje nikelio nėra. Abi medžiagos, palyginti su 304 nerūdijančiu plienu, yra prastesnės apsaugos nuo korozijos, nes jos gali atlaikyti tik švelnias aplinkos sąlygas.
Ar 430 nerūdijantis plienas yra maisto kokybės?
Maisto produktų sąlyčio srityje 430 medžiaga užtikrina saugų sąlytį su maisto produktais, kuriems nereikia visiškos apsaugos nuo korozijos. Standartinės maistui skirtos medžiagos 304 ir 316L užtikrina geresnę apsaugą nuo korozijos ir atitinka FDA maisto produktų sąlyčio reglamentus. Maisto perdirbimo įrangai primygtinai rekomenduojama naudoti 304 arba 316L.
Kokia yra tvirčiausia nerūdijančio plieno rūšis?
Didžiausias įprastų nerūdijančio plieno rūšių tempiamasis stipris yra 17-4 PH, kuris H900 sąlygomis siekia 1 310 MPa (190 000 PSI). Didžiausias takumo stipris iš atsparių korozijai rūšių yra 2205 duplex, kuris siekia maždaug 450 MPa (65 000 PSI).
Ar visas nerūdijantis plienas yra saugus maistui?
Nerūdijantis plienas gali būti naudojamas liestis su maistu, jei tam tikros rūšys atitinka liestis su maistu reglamentuojančius teisės aktus. Dažniausiai maistui saugios rūšys yra 304 ir 316L. Visos rūšys, kuriose yra daug sieros (303) ir kurios yra prastai atsparios korozijai, naudojamos maisto aplinkoje, išskiria kenksmingas medžiagas ir koroduoja.
Ką reiškia L raidė 304L ir 316L metaluose?
L reiškia mažai anglies. 304L ir 316L plienuose yra ne daugiau kaip 0.03 % anglies, palyginti su 0.08 % standartiniuose 304 ir 316 plienuose. Suvirinimo procesas tampa saugesnis dėl mažesnio anglies kiekio, kuris apsaugo nuo chromo karbido nusėdimo ir tarpkristalinės korozijos karščio paveiktoje zonoje.
Kaip galite nustatyti nerūdijančio plieno klasę?
Patikimiausi metodai yra rentgeno spindulių cheminė analizė (XRF) ir „Mill Band“ sertifikato peržiūra. Molibdeno taškinis bandymas leidžia atlikti lauko bandymus, kurie leidžia atskirti 316 ir 304 plienus, o magnetinis bandymas nustato feritines ir martensitines rūšis. Kibirkštinis bandymas gali atskirti nerūdijantį plieną nuo anglinio plieno, tačiau yra mažiau patikimas nustatant rūšį.
Ar galima suvirinti skirtingų rūšių nerūdijantį plieną kartu?
Taip, bet atsargiai. Tinkami priedai leidžia suvirinti skirtingų rūšių nerūdijantį plieną. Suvirintos jungties atsparumą korozijai riboja silpnesnė rūšis. Derinant austenitines ir feritines rūšis, reikia pasirinkti tinkamą priedą, kad suvirinimo metale nesusidarytų trapios fazės. Dėl skirtingų rūšių jungčių reikia pasikonsultuoti su suvirinimo inžinieriumi.
Išvada
Žmonės turi sužinoti apie nerūdijančio plieno rūšis, nes šios žinios padeda jiems pasirinkti tinkamas medžiagas savo projektams. Penkios medžiagų šeimos, apimančios skirtingas kristalines struktūras ir išskirtines medžiagų savybes, suteikia vartotojams dvi galimybes: ekonomiškas feritines rūšis ir itin didelio stiprumo nusodinimo būdu grūdinamus lydinius.
Daugumai bendrosios paskirties pritaikymų 304 išlieka tinkamu pasirinkimu. 316 pasižymi puikiu atsparumu chloridams jūrinėje ir cheminėje aplinkoje. Dupleksinė 2205 klasė suteikia naftos ir dujų pramonei išskirtinį stiprumą ir atsparumą korozijai. Feritinė 430 klasė suteikia vartotojams galimybę sutaupyti lėšų, kai jų korozijos apsaugos poreikiai išlieka vidutiniai.
Jūsų eksploatavimo sąlygos lemia tinkamą rūšį pagal jūsų poreikius. Pernelyg didelių specifikacijų nustatymas lemia papildomas išlaidas, kurias įmonės turi padengti. Nepakankamų specifikacijų nustatymas lemia įrangos gedimus, dėl kurių reikia brangiai ją pakeisti. Vadove pateikiamos PREN vertės, mechaninės savybės ir kainų palyginimai, kuriuos vartotojai gali naudoti norėdami nustatyti geriausią rūšį pagal savo poreikius.
Mūsų techninė komanda teikia konkrečiam projektui pritaikytą pagalbą klientams, kuriems reikia pagalbos renkantis nerūdijančio plieno rūšis ir medžiagų variantus, teikdama išsamias sąmatas, gamyklinių bandymų sertifikatus ir individualaus apdorojimo paslaugas.
