I. Wprowadzenie do stali nierdzewnej:
Wszystkie metale reagują z tlenem w atmosferze, tworząc warstwę tlenku na powierzchni. Niestety, tlenek żelaza powstający na zwykłej stali węglowej nadal się utlenia, powodując ciągłe rozszerzanie się korozji i ostatecznie powstawanie dziur. Powierzchnię stali węglowej można zabezpieczyć poprzez malowanie lub galwanizację metalami odpornymi na utlenianie (takimi jak cynk, nikiel i chrom). Jednak, jak ludzie wiedzą, ta ochrona to tylko cienka warstwa. Jeśli warstwa ochronna zostanie uszkodzona, stal pod spodem zacznie rdzewieć.
Stal odporna na słabo korozyjne media, takie jak powietrze, para i woda, oraz chemiczne media korozyjne, takie jak kwasy, zasady i sole. Znana również jako stal nierdzewna kwasoodporna. W zastosowaniach praktycznych stal odporna na czynniki słabo korozyjne nazywana jest często stalą nierdzewną, natomiast stal odporna na czynniki chemiczne nazywana jest stalą kwasoodporną. Ze względu na różnice w składzie chemicznym między nimi, ten pierwszy niekoniecznie jest odporny na korozję w środowisku chemicznym, podczas gdy drugi ma na ogół właściwości nierdzewne. Odporność na korozję stali nierdzewnej zależy od składników stopowych zawartych w stali. Chrom jest podstawowym pierwiastkiem, dzięki któremu stal nierdzewna uzyskuje odporność na korozję. Gdy zawartość chromu w stali osiągnie około 12%, chrom reaguje z tlenem w środowisku korozyjnym i tworzy na powierzchni stali bardzo cienką warstwę tlenku (warstwę pasywną), która może zapobiec dalszej korozji osnowy stalowej. Oprócz chromu powszechnie stosowane pierwiastki stopowe obejmują również nikiel, molibden, tytan, niob, miedź, azot itp., aby spełnić wymagania dotyczące konstrukcji i wydajności stali nierdzewnej w różnych zastosowaniach.
II. Klasyfikacja stali nierdzewnej: Stal nierdzewna jest zwykle klasyfikowana według struktury matrycy w następujący sposób:
- Ferrytyczna stal nierdzewna. Zawiera 12% - 30% chromu. Jego odporność na korozję, wytrzymałość i spawalność rosną wraz ze wzrostem zawartości chromu. Ma lepszą odporność na korozję naprężeniową chlorkową niż inne rodzaje stali nierdzewnej.
- Stal nierdzewna austenityczna. Zawiera ponad 18% chromu i około 8% niklu oraz niewielką ilość molibdenu, tytanu, azotu i innych pierwiastków. Ma dobrą wszechstronną wydajność i jest odporny na korozję powodowaną przez różne media.
- Stal nierdzewna austenityczno-ferrytyczna duplex. Ma zalety zarówno austenitycznej, jak i ferrytycznej stali nierdzewnej i ma superplastyczność.
- Martenzytyczna stal nierdzewna. Ma wysoką wytrzymałość, ale słabą plastyczność i spawalność.
III. Charakterystyka i zastosowanie stali nierdzewnej:
IV. Procesy obróbki powierzchni stali nierdzewnej:
V. Charakterystyka opakowań i główne produkty różnych hut:
Inne krajowe huty stali: Shandong Taigang, Jiangyin Zhaoshun, Xinghua Dainan, Xi'an Huaxin, Southwest i Dongfang Special Steel. Te małe fabryki przetwarzają głównie płyty walcowane z materiałów odpadowych. Ich procesy produkcyjne są zacofane, powierzchnie płyt są kiepskie, nie ma gwarancji właściwości mechanicznych. Zawartość pierwiastków jest prawie taka sama jak w dużych fabrykach, ale cena jest tańsza niż w tym samym modelu dużych fabryk.
Huty importowane z zagranicy: Szanghaj Krupp, Republika Południowej Afryki, Ameryka Północna, Japonia, Belgia, Finlandia. Importowane płyty charakteryzują się zaawansowanymi procesami produkcyjnymi, schludnymi i pięknymi powierzchniami płyt oraz przyciętymi krawędziami. Cena jest wyższa niż w przypadku modeli krajowych tego samego typu.
VI. Dane techniczne, modele i rozmiary stali nierdzewnej: Płyty ze stali nierdzewnej obejmują cewki i oryginalne płyty płaskie.
- Kręgi dzielimy na kręgi walcowane na zimno i kręgi walcowane na gorąco, kręgi obrobione i kręgi nieobrobione.
- Grubość kręgów walcowanych na zimno wynosi zazwyczaj 0.3 - 3mm. Istnieją również blachy walcowane na zimno o grubości 4 - 6mm. Szerokości wynoszą 1 m, 1219 m i 1,5 m, co jest oznaczone jako 2B.
- Grubość zwojów walcowanych na gorąco wynosi zazwyczaj 3 - 14 mm. Dostępna jest również cewka o grubości 16mm. Szerokości wynoszą 1250, 1500, 1800 i 2000, oznaczone nr 1.
- Zwoje o szerokościach 1,5 m, 1,8 m i 2,0m to zwoje przycięte.
- Szerokości nieobciętych kręgów wynoszą zazwyczaj 1520, 1530, 1550, 2200 itd. i są szersze niż normalna szerokość.
- Pod względem ceny ten sam model cewek przyciętych i cewek nieprzyciętych ma zazwyczaj różnicę w cenie około 300 - 500 juanów.
- Cewki mogą być przycinane na wymiar w zależności od długości wymaganej przez klientów. Po spłaszczeniu przez prostownicę nazywane są płytami spłaszczonymi. W przypadku walcowania na zimno jest on zwykle spłaszczany do 1 m * 2 m, 1219 * 2438, zwany także 4 * 8 stopami. W przypadku walcowania na gorąco jest on zwykle spłaszczany do 1,5 m * 6 m, 1,8 m * 6 m, 2 m * 6 m. Płyty otwierane według tych rozmiarów nazywane są płytami standardowymi lub płytami o stałym rozmiarze.
Oryginalne płyty płaskie nazywane są również płytami walcowanymi jednoprzebiegowo: - Grubość oryginalnych płyt wynosi zazwyczaj od 4 mm do 80 mm. Dostępne są również grubości 100 mm i 120 mm i tę grubość można zamówić na zamówienie.
- Szerokości wynoszą 1,5 m, 1,8 m i 2 m, a długość przekracza 6 metrów.
- Charakterystyka: Oryginalne płaskie talerze mają dużą objętość, są drogie, trudne w marynowaniu i niewygodne w transporcie.
VII. Rozróżnienie grubości:
- Ze względu na niewielkie odkształcenie walców spowodowane nagrzewaniem podczas procesu walcowania w stalowni, grubość walcowanych blach wykazuje odchylenie, zazwyczaj jest grubsza w środku i cieńsza po obu stronach. Przy pomiarze grubości blachy stan określa, że należy zmierzyć środkową część łba blachy.
- Powodem tolerancji są potrzeby rynku i klientów. Ogólnie dzieli się go na dużą tolerancję i małą tolerancję.
VIII. Ciężar właściwy różnych materiałów ze stali nierdzewnej:
- Ciężar właściwy 304, 304L, 304J1, 321, 201 i 202 wynosi 7,93.
- Ciężar właściwy 316, 316L, 309S i 310S wynosi 7,98.
- Ciężar właściwy serii 400 wynosi 7,75.
IX. Wzory obliczeniowe dla stali nierdzewnej:
Wzory obliczeniowe:
Rura ze stali nierdzewnej: (średnica zewnętrzna - grubość ścianki) × grubość ścianki × 0.02491=Kg/m
Płyta ze stali nierdzewnej; grubość * (szerokość × długość) × ciężar właściwy=Kg/centymetr kwadratowy
Stal okrągła: (średnica × średnica) × 0.00623=Kg/M
Cena kręgów: cena blachy płaskiej * grubość teoretyczna/grubość rzeczywista - opłata za wyrównanie
Cena blachy płaskiej: cena kręgu * grubość rzeczywista/grubość teoretyczna + opłata za poziomowanie
Teoretyczny wzór obliczeniowy:
Płyta cewki: zważona masa ÷ grubość referencyjna (rzeczywista grubość) × grubość teoretyczna=masa teoretyczna
Spłaszczona płyta cewki: długość × szerokość × grubość × gęstość=masa teoretyczna
Płyta średnia: długość × szerokość × teoretyczna grubość × gęstość=teoretyczna masa
Długość cewki: waga rzeczywista ÷ szerokość ÷ grubość (grubość referencyjna) ÷ gęstość=długość cewki
Rzeczywista grubość kręgu: przycięta cewka=masa kręgu ÷ szerokość ÷ długość kręgu ÷ gęstość
Cewka nieobcięta=(waga cewki - masa drutu krawędziowego) ÷ szerokość ÷ długość cewki ÷ gęstość
Cena blachy płaskiej: cena blachy płaskiej=(waga cewki * cena podstawowa rynkowa - ilość drutu krawędziowego + opłata za poziomowanie) / całkowita waga blachy spłaszczonej
Wyjaśnienie niektórych terminów w branży stali nierdzewnej:
- Płyta z nadwagą:
Powód: Ze względów technicznych w hucie, podczas walcowania grubych blach, rzeczywista grubość jest grubsza niż grubość standardowa lub długość i szerokość są dłuższe niż standardowe, co skutkuje ciężarem większym niż ciężar teoretyczny.
Metoda wyceny: Dodaj 200 - 400 juanów/tonę do dziennej oferty lub wyślij klientowi ofertę według zważonej ceny, aby zrekompensować nadwyżkę. - Przewinięta płyta:
Płyty walcowane są zazwyczaj wytwarzane w małych fabrykach z materiałów odpadowych i kęsów. Technologia obróbki jest zacofana, powierzchnia płyt jest słaba, nie ma gwarancji jakości i właściwości mechanicznych, a zawartość niklu nie spełnia wymagań formalnych. Podczas obróbki trudno jest wiercić otwory i zginać druty. Jego zaletą jest to, że cena jest o około 1500 - 2000 juanów tańsza niż w dużych fabrykach. Płyty walcowane są zazwyczaj produkowane w Dainan. - Płyta walcowana na zimno:
Powód produkcji blach walcowanych na zimno: Ponieważ istnieje duża różnica cenowa pomiędzy kręgami walcowanymi na gorąco i kręgami walcowanymi na zimno, a kręgi ponownie walcowane są tańsze niż kręgi walcowane na zimno, blachy walcowane na zimno mają przewagę cenową i duże marże zysku, więc wielu producentów produkuje płyty walcowane na zimno.
Proces produkcyjny: Producenci produkujący blachy walcowane na zimno nie mają możliwości samodzielnego wytwarzania blach walcowanych na zimno. Ich procesy produkcyjne nie spełniają wymagań dotyczących produkcji płyt zimnych. Kupują więc kręgi walcowane na gorąco z dużych hut, wykonują wyżarzanie powierzchniowe i obróbkę cieplną, a następnie przewijają je na kręgi walcowane na zimno o różnej grubości.
Charakterystyka: Materiały najwyższej jakości produkowane bez wad. Materiały drugiego gatunku mogą powodować zarysowania i różnice kolorystyczne w trakcie produkcji, ale nie są one bardzo poważne. Nie ma istotnej różnicy we właściwościach mechanicznych i zawartości pierwiastków w porównaniu z materiałami pierwszego gatunku. Cena jest stosunkowo tańsza niż w przypadku materiałów pierwszego gatunku. Mogą z niego korzystać klienci o mniej rygorystycznych wymaganiach! - Różnica pomiędzy L1 i LH w 201:
L1 oznacza, że zawartość niklu w płycie 201 osiąga 0,8%; LH oznacza, że zawartość niklu w płycie 201 sięga 0,6%. Cena LH jest relatywnie tańsza niż cena L1.
Zastosowania i właściwości różnych rodzajów stali nierdzewnej:
Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo. Ma dobrą odkształcalność i spawalność i może być stosowany jako materiał o bardzo wysokiej wytrzymałości w przemyśle nuklearnym i lotniczym. Ze względu na skład można go podzielić na serię Cr (SUS400), serię Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) i serię utwardzania wydzieleniowego (SUS600). Seria 200 - stal nierdzewna austenityczna chromowo-niklowo-manganowa seria 300.
Stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo. Ma dobrą odkształcalność i spawalność i może być stosowany jako materiał o bardzo wysokiej wytrzymałości w przemyśle nuklearnym i lotniczym.
Ze względu na skład można go podzielić na serię Cr (SUS400), serię Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) i serię utwardzania wydzieleniowego (SUS600).
Seria 200 - stal nierdzewna austenityczna chromowo-niklowo-manganowa
Seria 300 - stal nierdzewna austenityczna chromowo-niklowa
301 - Dobra ciągliwość, stosowana w produktach formowanych. Można go również utwardzać za pomocą prędkości mechanicznej. Dobra spawalność. Lepsza odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniowa niż stal nierdzewna 304.
302 - Taka sama odporność na korozję jak 304. Ze względu na stosunkowo wyższą zawartość węgla ma lepszą wytrzymałość.
303 - Dodając niewielką ilość siarki i fosforu, łatwiej jest obrabiać.
{{0}} Czyli stal nierdzewna 18/8. Gatunek GB to 0Cr18Ni9.
309 - Ma lepszą odporność na temperaturę niż 304.
316 - Po 304 jest to drugi najczęściej używany rodzaj stali. Stosowane głównie w przemyśle spożywczym i narzędziach chirurgicznych. Dodatek pierwiastków molibdenu nadaje mu specjalną strukturę antykorozyjną. Ze względu na lepszą odporność na korozję chlorkową niż 304, stosowana jest również jako „stal stoczniowa”. SS316 jest zwykle stosowany w urządzeniach do odzyskiwania paliwa jądrowego. Stal nierdzewna klasy 18/10 zwykle również spełnia ten poziom zastosowań. [1]
Model 321 - Z wyjątkiem dodatku elementów tytanowych w celu zmniejszenia ryzyka korozji spawu materiału, pozostałe właściwości są podobne do 304.
Seria 400 - stal nierdzewna ferrytowa i martenzytyczna
408 - Dobra odporność na ciepło, słaba odporność na korozję, 11% Cr, 8% Ni.
409 - Najtańszy model (w Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych), zwykle stosowany jako rury wydechowe w samochodach, należy do ferrytowej stali nierdzewnej (stal chromowa).
410 - Martenzytyczny (stal chromowa o wysokiej wytrzymałości), dobra odporność na zużycie, słaba odporność na korozję.
416 - Dodatek siarki poprawia wydajność przetwarzania materiału.
420 - Stal martenzytyczna „narzędziowa”, podobna do najwcześniejszej stali nierdzewnej, takiej jak stal wysokochromowa Buehlera. Używany również do noży chirurgicznych i może być bardzo błyszczący.
430 - Ferrytowa stal nierdzewna, do celów dekoracyjnych, np. do akcesoriów samochodowych. Dobra odkształcalność, ale słaba odporność na temperaturę i odporność na korozję.
440 - Stal narzędziowa o wysokiej wytrzymałości i nieco wyższej zawartości węgla. Po odpowiedniej obróbce cieplnej może uzyskać wyższą granicę plastyczności. Twardość może osiągnąć 58HRC i należy do najtwardszej stali nierdzewnej. Najczęstszym przykładem zastosowania jest „żyletka”. Istnieją trzy powszechnie stosowane modele: 440A, 440B, 440C. Ponadto istnieje 440F (typ łatwy w obróbce).
Seria 500 - żaroodporna stal stopowa chromowa.
Seria 600 - stal nierdzewna utwardzana wydzieleniowo martenzytycznie.
630 - Najczęściej używany model stali nierdzewnej utwardzanej wydzieleniowo, zwykle nazywany także 17-4; 17% Cr, 4% N.
Typowe technologie obróbki powierzchni stali nierdzewnej obejmują następujące metody obróbki:
① Naturalny zabieg wybielający powierzchnię; ② Obróbka jasnego lustra powierzchniowego; ③ Barwienie powierzchni.
1.3.1 Naturalne wybielanie powierzchni: Podczas obróbki stali nierdzewnej, poprzez procesy takie jak zwijanie, obszywanie, spawanie lub sztuczna obróbka cieplna powierzchni, powstaje kamień czarnego tlenku. Ta twarda, szaro-czarna zgorzelina tlenkowa składa się głównie z dwóch składników EO4, NiCr2O4 i NiF. W przeszłości do jego usuwania powszechnie stosowano metody silnie korozyjne, takie jak kwas fluorowodorowy i kwas azotowy. Metoda ta jest jednak kosztowna, zanieczyszcza środowisko, jest szkodliwa dla organizmu ludzkiego i ma silne działanie żrące. Zostało to stopniowo wyeliminowane. Obecnie istnieją głównie dwie metody usuwania kamienia tlenkowego:
(1) Metoda piaskowania (śrutowanie): Stosuje się głównie metodę natryskiwania mikrokulek szklanych w celu usunięcia z powierzchni kamienia czarnego tlenku.
(2) Metoda chemiczna: Do mycia zanurzeniowego należy używać wolnej od zanieczyszczeń pasty trawiącej i pasywacyjnej oraz roztworu czyszczącego z dodatkami nieorganicznymi, który jest nietoksyczny w temperaturze pokojowej. W ten sposób osiągnięto cel polegający na wybielaniu naturalnego koloru stali nierdzewnej. Po obróbce w zasadzie wygląda jak kolor matowy. Ta metoda jest bardziej odpowiednia w przypadku dużych i złożonych produktów.
1.3.2 Metody obróbki lustrzanej powierzchni stali nierdzewnej: W zależności od złożoności produktów ze stali nierdzewnej i wymagań użytkownika, w celu uzyskania lustrzanego połysku można zastosować metody polerowania mechanicznego, polerowania chemicznego i polerowania elektrochemicznego. Zalety i wady tych trzech metod są następujące:
1.3.3 Barwienie powierzchni: Barwienie stali nierdzewnej nie tylko nadaje produktom ze stali nierdzewnej różne kolory, zwiększa różnorodność produktów, ale także poprawia odporność produktów na zużycie i korozję.
Istnieją następujące metody barwienia stali nierdzewnej:
(1) Metoda barwienia metodą utleniania chemicznego;
(2) Metoda barwienia poprzez utlenianie elektrochemiczne;
(3) Metoda barwienia tlenkiem poprzez osadzanie jonów;
(4) Metoda barwienia metodą utleniania w wysokiej temperaturze;
(5) Metoda barwienia metodą krakingu w fazie gazowej.
Krótki przegląd różnych metod jest następujący:
(1) Metoda barwienia metodą utleniania chemicznego: W konkretnym roztworze kolor folii powstaje w wyniku utleniania chemicznego. Istnieje metoda dwuchromianowa, metoda mieszanych soli sodowych, metoda siarczkowania, metoda utleniania kwasowego i metoda utleniania zasadowego. Generalnie częściej stosuje się „metodę INCO”. Jeśli jednak chcemy zapewnić spójną barwę partii produktów, do kontroli należy zastosować elektrodę referencyjną.
(2) Metoda barwienia elektrochemicznego: W konkretnym roztworze kolor folii powstaje w wyniku utleniania elektrochemicznego.
(3) Metoda barwienia tlenkiem poprzez osadzanie jonów, metoda chemiczna: Umieść przedmiot ze stali nierdzewnej w maszynie do powlekania próżniowego w celu powlekania przez odparowanie próżniowe. Na przykład koperty i paski do zegarków pokryte tytanowym złotem są zazwyczaj złotożółte. Ta metoda jest odpowiednia do przetwarzania dużych ilości produktów. Ponieważ inwestycja jest duża, a koszt wysoki, nie jest ona opłacalna w przypadku produktów małoseryjnych.
(4) Metoda barwienia przez utlenianie w wysokiej temperaturze: W określonej stopionej soli zanurz przedmiot obrabiany i utrzymuj go w określonych parametrach procesu, aby przedmiot obrabiany utworzył warstwę tlenku o określonej grubości i prezentował różne kolory.
(5) Metoda barwienia metodą krakingu w fazie gazowej: Jest stosunkowo złożona i rzadziej stosowana w przemyśle.
1.3 Dobór metod leczenia
W przypadku obróbki powierzchni stali nierdzewnej należy wybrać odpowiednią metodę w zależności od struktury produktu, materiału i różnych wymagań dotyczących powierzchni.
Znaczenie SUS: SUS to kod oznaczający stal nierdzewną w japońskiej normie JIS.
W przypadku wydawania norm japońskich do wszystkich dołączone są wyjaśnienia redakcyjne. W załączonych tabelach objaśnień opisano proces ewolucji ustawień numeracji stali oraz charakterystykę i zastosowanie numerów stali wymienionych w normach. Jeśli numer stali w Japonii dotyczy marki importowanej ze Stanów Zjednoczonych, przed trzycyfrową liczbą dodaje się przedrostek „SUS” (zastosowanie stali nierdzewnej). Różnica w porównaniu z ASTM (Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów) polega jednak na tym, że jeśli jest to numer stali opracowany przez samą Japonię, przyrostek „J” wskazuje Japonię. Na przykład „SUS 316J1” różni się od „SUS 316”.
Jaka jest twardość stali nierdzewnej SUS316?
304 ma stosunkowo słabą odporność na zużycie i odporność na ciepło. Różnica w magnetyzmie jest niewielka. Po przetworzeniu wystąpi słabe zjawisko magnetyczne, ale można je później wyeliminować za pomocą technologii. Twardość 316 dla blach średnich, cienkich i pasków po obróbce (HRB)<>.
Dwie najczęściej stosowane obecnie stale nierdzewne to 304 i 316 (lub odpowiadające 1.4308 i 1.4408 w języku niemieckim
