فولاد ضد زنگ یکی از رایج ترین مواد فولادی است که در کار ابزار دقیق با آن مواجه می شود. دانش فولاد ضد زنگ به پرسنل ابزار دقیق کمک می کند تا انتخاب و استفاده از ابزار را بهتر درک کنند.
فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) مخفف فولاد ضدزنگ ضد اسید است. گریدهای فولادی که در برابر مواد خورنده ضعیف مانند هوا، بخار و آب مقاوم هستند یا دارای خواص ضد زنگ هستند، فولاد ضد زنگ نامیده می شوند. خوردگی) فولاد خورده شده فولاد مقاوم در برابر اسید نامیده می شود.
فولاد ضد زنگ به فولادی گفته می شود که در برابر محیط های خورنده ضعیف مانند هوا، بخار، آب و محیط های خورنده شیمیایی مانند اسید، قلیایی و نمک مقاوم است. به آن فولاد ضد زنگ نیز می گویند. در کاربردهای عملی، فولاد مقاوم در برابر محیط خوردگی ضعیف اغلب فولاد ضد زنگ و فولاد مقاوم در برابر خوردگی محیط شیمیایی فولاد مقاوم به اسید نامیده می شود. به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی بین این دو، اولی لزوماً در برابر خوردگی محیط های شیمیایی مقاوم نیست، در حالی که دومی به طور کلی ضد زنگ است. مقاومت در برابر خوردگی فولاد ضد زنگ به عناصر آلیاژی موجود در فولاد بستگی دارد.
طبقه بندی مشترک
معمولاً به سازمان متالوگرافی تقسیم می شود:
به طور کلی فولاد زنگ نزن معمولی با توجه به ساختار متالوگرافی به سه دسته فولاد زنگ نزن آستنیتی، فولاد ضد زنگ فریتی و فولاد ضد زنگ مارتنزیتی تقسیم می شود. بر اساس این سه نوع سازه متالوگرافی پایه، فولادهای دوفاز، فولادهای زنگ نزن سخت کننده رسوبی و فولادهای پرآلیاژ با میزان آهن کمتر از 50 درصد برای نیازها و اهداف خاص به دست میآیند.
1. فولاد ضد زنگ آستنیتی.
ماتریس عمدتاً از ساختار آستنیتی (فاز CY) با ساختار کریستالی مکعبی محور، غیر مغناطیسی تشکیل شده است و عمدتاً با کار سرد (و ممکن است به خواص مغناطیسی خاصی منجر شود) فولاد ضد زنگ تقویت می شود. موسسه آهن و فولاد آمریکا با اعدادی در سری 200 و 300 مانند 304 مشخص شده است.
2. فولاد ضد زنگ فریتی.
ماتریس عمدتاً فریت (یک فاز) با ساختار کریستالی مکعبی بدنه است. مغناطیسی است و معمولاً با عملیات حرارتی سخت نمی شود، اما کار سرد می تواند کمی آن را تقویت کند. موسسه آهن و فولاد آمریکا با 430 و 446 مشخص شده است.
3. فولاد ضد زنگ مارتنزیتی.
ماتریس مارتنزیتی (مکعبی یا مکعبی مرکز بدن)، مغناطیسی است و خواص مکانیکی آن را می توان با عملیات حرارتی تنظیم کرد. موسسه آهن و فولاد آمریکا با شماره های 410، 420 و 440 مشخص شده است. مارتنزیت در دمای بالا ساختار آستنیتی دارد و وقتی با سرعت مناسب در دمای اتاق سرد شود، ساختار آستنیت می تواند به مارتنزیت تبدیل شود (یعنی سخت شود).
4. فولاد ضد زنگ آستنیتی-فریتی (دوبلکس).
ماتریس دارای ساختار دو فازی آستنیتی و فریتی است و محتوای ماتریس فاز کمتر معمولاً بیشتر از 15 درصد است. مغناطیسی است و با کار سرد تقویت می شود. 329 یک فولاد ضد زنگ معمولی دوبلکس است. در مقایسه با فولاد ضد زنگ آستنیتی، فولاد دوبلکس استحکام بالایی دارد، مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای، مقاومت در برابر خوردگی تنش کلرید و مقاومت در برابر خوردگی حفره ای به طور قابل توجهی بهبود یافته است.
5. فولاد ضد زنگ سخت شدن بارش.
ماتریس آستنیت یا مارتنزیت است و می تواند توسط فولاد زنگ نزن سخت کننده رسوب سخت شود. موسسه آهن و فولاد آمریکا با شماره های سری 600 مانند 630 که 17-4PH است مشخص شده است.
به طور کلی، به جز آلیاژها، مقاومت در برابر خوردگی فولاد زنگ نزن آستنیتی نسبتاً عالی است. در یک محیط کمتر خورنده، می توان از فولاد ضد زنگ فریتی استفاده کرد. در یک محیط با خورندگی خفیف، اگر ماده مورد نیاز است که دارای استحکام یا سختی بالا باشد، می توان از فولاد ضد زنگ مارتنزیتی و فولاد ضد زنگ سخت کننده بارش استفاده کرد.
ویژگی ها و کاربردها
تکنولوژی سطح
تمایز ضخامت
1. از آنجایی که ماشین آلات آسیاب فولاد در فرآیند نورد هستند، رول ها در اثر حرارت کمی تغییر شکل می دهند و در نتیجه انحراف در ضخامت صفحات نورد شده ایجاد می شود که عموماً در وسط ضخیم تر و از دو طرف نازک تر هستند. هنگام اندازه گیری ضخامت تخته، حالت شرط می کند که قسمت میانی سر تخته اندازه گیری شود.
2. دلیل تلورانس بر اساس نیاز بازار و مشتری است که به طور کلی به تلورانس های بزرگ و تلورانس های کوچک تقسیم می شود: به عنوان مثال
چه نوع فولاد ضد زنگ به راحتی زنگ نمی زند؟
سه عامل اصلی بر خوردگی فولاد ضد زنگ موثر است:
1. محتوای عناصر آلیاژی.
به طور کلی، فولاد با محتوای کروم 10.5 درصد به راحتی زنگ نمی زند. هر چه محتوای کروم و نیکل بیشتر باشد، مقاومت در برابر خوردگی بهتر است. به عنوان مثال، محتوای نیکل در ماده 304 باید 8-10 درصد باشد و محتوای کروم باید به 18-20 درصد برسد. چنین فولاد ضد زنگ در شرایط عادی زنگ نمی زند.
2. فرآیند ذوب شرکت تولیدی نیز بر مقاومت به خوردگی فولاد ضد زنگ تأثیر می گذارد.
کارخانه های بزرگ فولاد ضد زنگ با تکنولوژی ذوب خوب، تجهیزات پیشرفته و فناوری پیشرفته می توانند کنترل عناصر آلیاژی، حذف ناخالصی ها و کنترل دمای خنک کننده بیلت را تضمین کنند. بنابراین، کیفیت محصول پایدار و قابل اعتماد، با کیفیت داخلی خوب است و به راحتی زنگ نمیزند. در مقابل، برخی از کارخانه های کوچک فولاد دارای تجهیزات عقب مانده و فناوری عقب مانده هستند. در طی فرآیند ذوب، ناخالصی ها را نمی توان حذف کرد و محصولات تولید شده به ناچار زنگ می زند.
3. محیط خارجی، محیط خشک و دارای تهویه مناسب به راحتی زنگ نمی زند.
رطوبت هوا زیاد است، هوای بارانی مداوم یا منطقه محیطی با pH بالا در هوا به راحتی زنگ می زند. فولاد ضد زنگ 304، اگر محیط اطراف خیلی بد باشد، زنگ میزند.
چگونه با لکه های زنگ زدگی فولاد ضد زنگ مقابله کنیم؟
1. روش شیمیایی
از کرم ترشی یا اسپری برای کمک به غیرفعال شدن مجدد قطعات زنگ زده برای تشکیل یک لایه اکسید کروم برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی استفاده کنید. پس از ترشی، برای از بین بردن تمام آلاینده ها و باقی مانده های اسید، شستشوی مناسب با آب تمیز بسیار مهم است. پس از تمام مراحل درمان، دوباره با تجهیزات پولیش پرداخت و با موم پولیش مهر و موم کنید. برای کسانی که لکه های زنگ زدگی جزئی دارند، می توانید از مخلوط 1:1 بنزین و روغن موتور نیز استفاده کنید تا لکه های زنگ زدگی را با پارچه تمیز پاک کنید.
2. روش مکانیکی
سند بلاست، شات بلاست با ذرات شیشه یا سرامیک، محو کردن، برس زدن و پرداخت. پاک کردن مکانیکی آلودگی از مواد حذف شده قبلی، مواد صیقل دهنده یا مواد محو کننده امکان پذیر است. انواع آلودگی ها به ویژه ذرات آهن خارجی می تواند منبع خوردگی به خصوص در محیط های مرطوب باشد. بنابراین، سطوحی که به صورت مکانیکی تمیز می شوند باید در شرایط خشک به درستی تمیز شوند. استفاده از روش های مکانیکی فقط می تواند سطح را تمیز کند و نمی تواند مقاومت در برابر خوردگی خود ماده را تغییر دهد. بنابراین توصیه می شود پس از تمیز کردن مکانیکی مجدداً با تجهیزات پولیش پرداخت و با واکس پولیش آب بندی شود.
نمرات و خواص فولاد ضد زنگ که معمولا در ابزارها استفاده می شود
1. فولاد ضد زنگ 304. یکی از پرکاربردترین فولادهای زنگ نزن آستنیتی است. برای ساخت قطعات عمیق کشیده شده و خطوط لوله اسید، ظروف، قطعات ساختاری و بدنه های مختلف ابزار مناسب است. همچنین می توان از آن برای ساخت تجهیزات و قطعات غیر مغناطیسی و با دمای پایین استفاده کرد.
2. فولاد ضد زنگ 304L. به منظور حل گرایش جدی خوردگی بین دانه ای فولاد زنگ نزن 304 تحت برخی شرایط به دلیل بارش Cr23C6، فولاد زنگ نزن آستنیتی با کربن فوق العاده کم توسعه یافته است و مقاومت آن در برابر خوردگی بین دانه ای در حالت حساس به طور قابل توجهی بهتر از فولاد ضد زنگ 304. به جز استحکام کمی کمتر، سایر خواص مانند فولاد ضد زنگ 321 است. این عمدتا برای تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی و قطعاتی که نمی توانند پس از جوشکاری با محلول جامد درمان شوند استفاده می شود. می توان از آن برای ساخت بدنه های مختلف ابزار و غیره استفاده کرد.
3. فولاد ضد زنگ 304H. انشعاب داخلی فولاد ضد زنگ 304 دارای کسر جرمی کربن 0.04 درصد -0.10 درصد است و عملکرد دمای بالا آن بهتر از فولاد ضد زنگ 304 است.
4. فولاد ضد زنگ 316. افزودن مولیبدن بر اساس فولاد 10Cr18Ni12 باعث می شود که فولاد مقاومت خوبی در برابر کاهش مقاومت خوردگی متوسط و حفره ای داشته باشد. در آب دریا و رسانه های مختلف دیگر، مقاومت در برابر خوردگی بهتر از فولاد ضد زنگ 304 است و عمدتا برای مواد مقاوم در برابر خوردگی حفره استفاده می شود.
5. فولاد ضد زنگ 316L. فولاد بسیار کم کربن، با مقاومت خوب در برابر خوردگی بین دانه ای حساس، برای ساخت قطعات و تجهیزات جوشی با ابعاد مقطع ضخیم مانند مواد مقاوم در برابر خوردگی در تجهیزات پتروشیمی مناسب است.
6. فولاد ضد زنگ 316H. انشعاب داخلی فولاد ضد زنگ 316 دارای کسر جرمی کربن 0.04 درصد -0.10 درصد است و عملکرد دمای بالا آن بهتر از فولاد ضد زنگ 316 است.
7. فولاد ضد زنگ 317. مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و مقاومت در برابر خزش بهتر از فولاد ضد زنگ 316L است که در ساخت تجهیزات مقاوم در برابر خوردگی پتروشیمی و اسید آلی استفاده می شود.
8. فولاد ضد زنگ 321. فولاد زنگ نزن آستنیتی تثبیت شده با تیتانیوم، افزودن تیتانیوم برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای، و دارای خواص مکانیکی خوب در دمای بالا است، می تواند با فولاد ضد زنگ آستنیتی با کربن بسیار کم جایگزین شود. به جز موارد خاص مانند دمای بالا یا مقاومت در برابر خوردگی هیدروژن، برای استفاده عمومی توصیه نمی شود.
9. فولاد ضد زنگ 347. فولاد زنگ نزن آستنیتی تثبیت شده با نیوبیم، افزودن نیوبیم برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای، مقاومت در برابر خوردگی در اسید، قلیایی، نمک و سایر رسانه های خورنده مانند فولاد ضد زنگ 321 است، عملکرد جوش خوب، می تواند به عنوان مواد مقاوم در برابر خوردگی و فولاد داغ استفاده شود. عمدتاً در زمینه های انرژی حرارتی و پتروشیمی مانند ساخت ظروف، لوله ها، مبدل های حرارتی، شفت ها، لوله های کوره در کوره های صنعتی و دماسنج های لوله کوره استفاده می شود.
10. فولاد ضد زنگ 904L. فولاد ضد زنگ آستنیتی فوق کامل یک فولاد ضد زنگ فوق العاده آستنیتی است که توسط شرکت Outokumpu فنلاند اختراع شده است. کسر جرمی نیکل آن 24 درصد -26 درصد، کسر جرمی کربن کمتر از 0.02 درصد است و مقاومت در برابر خوردگی عالی دارد. ، در اسیدهای غیر اکسید کننده مانند اسید سولفوریک، اسید استیک، اسید فرمیک، اسید فسفریک مقاومت به خوردگی خوبی دارد و دارای مقاومت در برابر خوردگی شکاف و مقاومت در برابر خوردگی تنشی است. برای اسید سولفوریک با غلظت های مختلف زیر 70 درجه مناسب است و در اسید استیک با هر غلظت و درجه حرارت تحت فشار معمولی و اسید مخلوط اسید فرمیک و اسید استیک مقاومت به خوردگی خوبی دارد. استاندارد اصلی ASMESB-625 آن را به عنوان آلیاژ مبتنی بر نیکل طبقهبندی کرد و استاندارد جدید آن را به عنوان فولاد ضد زنگ طبقهبندی کرد. چین فقط دارای درجه مشابهی از فولاد 015Cr19Ni26Mo5Cu2 است و تعدادی از سازندگان ابزار اروپایی از فولاد ضد زنگ 904L به عنوان ماده کلیدی استفاده می کنند. به عنوان مثال، لوله اندازه گیری دبی سنج E plus H از فولاد ضد زنگ 904L و بدنه ساعت های رولکس نیز از فولاد ضد زنگ 904L ساخته شده است.
11. فولاد ضد زنگ 440C. فولاد ضد زنگ مارتنزیتی با سختی HRC57 دارای بالاترین سختی در بین فولاد ضد زنگ و فولاد ضد زنگ قابل سخت شدن است. این عمدتا برای ساخت نازل، بلبرینگ، هسته سوپاپ، صندلی سوپاپ، آستین، میل سوپاپ و غیره استفاده می شود.
12. فولاد ضد زنگ 17-4PH. فولاد ضد زنگ سختکننده بارش مارتنزیتی، با سختی HRC44، استحکام، سختی و مقاومت در برابر خوردگی بالایی دارد و در دماهای بالاتر از 300 درجه قابل استفاده نیست. مقاومت در برابر خوردگی خوبی در برابر جو و اسید یا نمک رقیق شده دارد. مقاومت در برابر خوردگی آن مانند فولاد ضد زنگ 304 و فولاد ضد زنگ 430 است. برای ساخت سکوهای دریایی، تیغه های توربین، هسته سوپاپ، صندلی سوپاپ، آستین و میل سوپاپ استفاده می شود. صبر کن.
در زمینه ابزار دقیق، همراه با مسائل تطبیق پذیری و هزینه، ترتیب انتخاب فولاد زنگ نزن آستنیتی معمولی 304-304L-316-316L-317-321-347-904L است که از آن ۳۱۷ مورد کمتر استفاده شده است، ۳۲۱ عدد توصیه نمی شود و 347 استفاده می شود به دلیل دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی، 904L تنها ماده پیش فرض برای برخی از اجزای سازنده های جداگانه است و به طور کلی ماده اصلی در طراحی نیست.
904L را به طور خودکار انتخاب کنید.
در طراحی و انتخاب سازها معمولاً مواقعی پیش می آید که جنس ساز با لوله متفاوت باشد به خصوص در شرایط دمایی بالا. باید توجه ویژه ای به اینکه آیا انتخاب مواد ابزار با دمای طراحی و فشار طراحی تجهیزات فرآیند یا خط لوله مطابقت دارد، مانند خط لوله، فولاد کروم-مولیبدن با دمای بالا است و ابزار از فولاد ضد زنگ ساخته شده است. در این زمان، احتمال بروز مشکلات وجود دارد. مشاوره دما و فشار سنج مواد مربوطه ضروری است.
