I. Úvod do nehrdzavejúcej ocele:
Všetky kovy reagujú s kyslíkom v atmosfére a vytvárajú na povrchu oxidový film. Bohužiaľ, oxid železa vytvorený na bežnej uhlíkovej oceli pokračuje v oxidácii, čo spôsobuje, že korózia sa neustále rozširuje a nakoniec vytvára otvory. Povrch uhlíkovej ocele je možné chrániť lakovaním alebo galvanickým pokovovaním kovmi odolnými voči oxidácii (ako je zinok, nikel a chróm). Ako však ľudia vedia, táto ochrana je len tenký film. Ak je ochranná vrstva poškodená, oceľ pod ňou začne hrdzavieť.
Oceľ, ktorá odoláva slabým korozívnym médiám, ako je vzduch, para a voda, a chemickým korozívnym médiám, ako sú kyseliny, zásady a soli. Tiež známa ako nehrdzavejúca oceľ odolná voči kyselinám. V praktických aplikáciách sa oceľ, ktorá odoláva slabým korozívnym médiám, často nazýva nehrdzavejúca oceľ, zatiaľ čo oceľ, ktorá odoláva chemickým médiám, sa nazýva oceľ odolná voči kyselinám. V dôsledku rozdielov v chemickom zložení medzi nimi, prvé nemusia nevyhnutne odolávať korózii chemickým médiom, zatiaľ čo druhé majú vo všeobecnosti nerezové vlastnosti. Odolnosť nehrdzavejúcej ocele proti korózii závisí od zliatinových prvkov obsiahnutých v oceli. Chróm je základným prvkom, ktorý umožňuje nehrdzavejúcej oceli získať odolnosť proti korózii. Keď obsah chrómu v oceli dosiahne asi 12 %, chróm reaguje s kyslíkom v korozívnom médiu a vytvára na povrchu ocele veľmi tenký oxidový film (pasívny film), ktorý môže zabrániť ďalšej korózii oceľovej matrice. Bežne používané zliatinové prvky okrem chrómu zahŕňajú aj nikel, molybdén, titán, niób, meď, dusík atď., Aby sa splnili požiadavky na štruktúru a výkon nehrdzavejúcej ocele pre rôzne aplikácie.
II. Klasifikácia nehrdzavejúcej ocele: Nerezová oceľ sa zvyčajne klasifikuje podľa štruktúry matrice takto:
- Feritická nehrdzavejúca oceľ. Obsahuje 12 % - 30 % chrómu. Jeho odolnosť proti korózii, húževnatosť a zvariteľnosť sa zvyšujú so zvyšujúcim sa obsahom chrómu. Má lepšiu odolnosť proti korózii chloridovým napätím ako iné typy nehrdzavejúcej ocele.
- Austenitická nehrdzavejúca oceľ. Obsahuje viac ako 18% chrómu a asi 8% niklu a malé množstvo molybdénu, titánu, dusíka a ďalších prvkov. Má dobrý komplexný výkon a odoláva korózii z rôznych médií.
- Austeniticko-feritická duplexná nehrdzavejúca oceľ. Má výhody austenitickej aj feritickej nehrdzavejúcej ocele a má superplasticitu.
- Martenzitická nehrdzavejúca oceľ. Má vysokú pevnosť, ale zlú plasticitu a zvárateľnosť.
III. Vlastnosti a použitie nehrdzavejúcej ocele:
IV. Procesy povrchovej úpravy nehrdzavejúcej ocele:
V. Vlastnosti balenia a hlavné produkty rôznych oceliarní:
Ostatné domáce oceliarne: Shandong Taigang, Jiangyin Zhaoshun, Xinghua Dainan, Xi'an Huaxin, Southwest a Dongfang Special Steel. Tieto malé továrne spracovávajú hlavne prevalcované plechy z odpadových materiálov. Ich výrobné procesy sú zaostalé, povrchy platní sú nekvalitné, bez záruky mechanických vlastností. Obsah prvkov je takmer rovnaký ako vo veľkých továrňach, ale cena je lacnejšia ako rovnaký model veľkých tovární.
Zahraničné importované oceliarne: Shanghai Krupp, Južná Afrika, Severná Amerika, Japonsko, Belgicko, Fínsko. Dovážané platne majú pokročilé výrobné procesy, čisté a krásne povrchy platní a 整齐 rezané hrany. Cena je vyššia ako cena domácich modelov rovnakého typu.
VI. Špecifikácie, modely a veľkosti nehrdzavejúcej ocele: Dosky z nehrdzavejúcej ocele zahŕňajú cievky a originálne ploché dosky.
- Zvitky sa delia na zvitky valcované za studena a zvitky valcované za tepla, orezané zvitky a neorezané zvitky.
- Hrúbka zvitkov valcovaných za studena je vo všeobecnosti 0.3 - 3 mm. Existujú aj plechy valcované za studena s hrúbkou 4 - 6 mm. Šírky sú 1m, 1219m a 1,5m, označené 2B.
- Hrúbka zvitkov valcovaných za tepla je vo všeobecnosti 3 - 14 mm. K dispozícii je tiež cievka s hrúbkou 16 mm. Šírky sú 1250, 1500, 1800 a 2000, označené číslom 1.
- Zvitky so šírkami 1,5 m, 1,8 m a 2.{5}} m sú orezané zvitky.
- Šírky neorezaných zvitkov sú vo všeobecnosti 1520, 1530, 1550, 2200 atď., ktoré sú širšie ako normálna šírka.
- Pokiaľ ide o cenu, rovnaký model orezaných zvitkov a neorezaných zvitkov má vo všeobecnosti cenový rozdiel približne 300 - 500 juanov.
- Cievky je možné narezať na mieru podľa dĺžky požadovanej zákazníkmi. Po sploštení nivelačným strojom sa nazývajú sploštené dosky. Na valcovanie za studena sa zvyčajne splošťuje na 1 m * 2 m, 1219 * 2438, nazývané tiež 4 * 8 stôp. Pri valcovaní za tepla sa zvyčajne vyrovnáva na 1,5 m * 6 m, 1,8 m * 6 m, 2 m * 6 m. Dosky otvorené podľa týchto veľkostí sa nazývajú štandardné platne alebo platne s pevnou veľkosťou.
Pôvodné ploché dosky sa tiež nazývajú jednopriechodové valcované dosky: - Hrúbka originálnych dosiek je vo všeobecnosti medzi 4 mm a 80 mm. K dispozícii sú tiež hrúbky 100 mm a 120 mm a túto hrúbku je možné objednať na mieru.
- Šírka je 1,5 m, 1,8 m a 2 m a dĺžka je viac ako 6 metrov.
- Charakteristika: Originálne ploché dosky majú veľký objem, vysoké náklady, ťažko sa moria a prepravujú sa nepohodlne.
VII. Rozlíšenie hrúbky:
- V dôsledku miernej deformácie valcovacích valcov spôsobenej zahrievaním počas valcovacieho procesu v oceliarni vykazuje hrúbka valcovaných plechov odchýlky, spravidla hrubšie v strede a tenšie na oboch stranách. Pri meraní hrúbky dosky je štátom stanovené, že sa má merať stredná časť hlavy dosky.
- Dôvod tolerancie vychádza z potrieb trhu a zákazníkov. Vo všeobecnosti sa delí na veľkú toleranciu a malú toleranciu.
VIII. Špecifická hmotnosť rôznych materiálov z nehrdzavejúcej ocele:
- Špecifická hmotnosť 304, 304L, 304J1, 321, 201 a 202 je 7,93.
- Špecifická hmotnosť 316, 316L, 309S a 310S je 7,98.
- Špecifická hmotnosť radu 400 je 7,75.
IX. Výpočtové vzorce pre nehrdzavejúcu oceľ:
Výpočtové vzorce:
Rúrka z nehrdzavejúcej ocele: (vonkajší priemer – hrúbka steny) × hrúbka steny × 0.02491=Kg/m
Doska z nehrdzavejúcej ocele; hrúbka * (šírka × dĺžka) × špecifická hmotnosť=kg/cm2
Okrúhla oceľ: (priemer × priemer) × 0.00623=Kg/M
Cena zvitku: cena plochého plechu * teoretická hrúbka/skutočná hrúbka - poplatok za vyrovnanie
Cena plochého plechu: cena zvitku * skutočná hrúbka/teoretická hrúbka + poplatok za vyrovnanie
Teoretický vzorec výpočtu:
Cievka: vážená hmotnosť ÷ referenčná hrúbka (skutočná hrúbka) × teoretická hrúbka=teoretická hmotnosť
Sploštená doska cievkovej dosky: dĺžka × šírka × hrúbka × hustota=teoretická hmotnosť
Stredná doska: dĺžka × šírka × teoretická hrúbka × hustota=teoretická hmotnosť
Dĺžka cievky: skutočná hmotnosť ÷ šírka ÷ hrúbka (referenčná hrúbka) ÷ hustota=dĺžka cievky
Skutočná hrúbka zvitku: orezaný zvitok=hmotnosť zvitku ÷ šírka ÷ dĺžka zvitku ÷ hustota
Neorezaná cievka=(hmotnosť cievky – hmotnosť okrajového drôtu) ÷ šírka ÷ dĺžka cievky ÷ hustota
Cena plochého plechu: cena plochého plechu=(hmotnosť zvitku * trhová základná cena - množstvo okrajového drôtu + poplatok za vyrovnanie) / celková hmotnosť plochého plechu
Vysvetlenie niektorých pojmov v priemysle nehrdzavejúcej ocele:
- Doska s nadmernou hmotnosťou:
Dôvod: Z technických príčin v oceliarni je pri valcovaní hrubých plechov skutočná hrúbka hrubšia ako štandardná hrúbka alebo dĺžka a šírka sú dlhšie ako štandardné, čo má za následok vyššiu hmotnosť ako teoretickú hmotnosť.
Spôsob cenovej ponuky: Pridajte 200 - 400 jüanov/tonu k dennej cenovej ponuke alebo ponúknite zákazníkovi podľa váženej ceny, aby ste vykompenzovali časť s nadváhou. - Previnutá doska:
Prevalcované plechy vo všeobecnosti vyrábajú malé továrne z odpadových materiálov a predvalkov. Technológia spracovania je zaostalá, povrch platní je nekvalitný, nie je zaručená kvalita a mechanické vlastnosti a obsah niklu nespĺňa formálne požiadavky. Pri spracovaní je ťažké vŕtať otvory a ohýbať drôty. Jeho výhodou je, že cena je približne o 1500 - 2000 juanov nižšia ako cena veľkých tovární. Prevalcované dosky sa zvyčajne vyrábajú v Dainane. - Plech valcovaný za studena:
Dôvod výroby plechov valcovaných za studena: Pretože existuje veľký cenový rozdiel medzi zvitkami valcovanými za tepla a zvitkami valcovanými za studena a zvitky valcované za studena sú lacnejšie ako zvitky valcované za studena, plechy valcované za studena majú cenové výhody a veľké ziskové marže, takže mnohí výrobcovia vyrábajú plechy valcované za studena.
Výrobný proces: Výrobcovia, ktorí vyrábajú plechy valcované za studena, nemajú možnosť sami vyrábať plechy valcované za studena. Ich výrobné procesy nespĺňajú požiadavky na výrobu studených plechov. Kupujú teda zvitky valcované za tepla z veľkých oceliarní, vykonávajú povrchové žíhanie a tepelné spracovanie a potom ich prevíjajú na zvitky valcované za studena rôznych hrúbok.
Charakteristika: Prvotriedne materiály sú vyrábané bez akýchkoľvek chýb. Druhotriedne materiály môžu pri výrobe spôsobiť škrabance a farebné rozdiely, nie sú však veľmi závažné. Neexistuje žiadny podstatný rozdiel v mechanických vlastnostiach a obsahu prvkov v porovnaní s prvotriednymi materiálmi. Cena je relatívne lacnejšia ako cena prvotriednych materiálov. Môžu ho používať zákazníci s menej prísnymi požiadavkami! - Rozdiel medzi L1 a LH v roku 201:
L1 znamená, že obsah niklu v 201 platni dosahuje 0,8 %; LH znamená, že obsah niklu v doske 201 dosahuje 0,6 %. Cena LH je relatívne lacnejšia ako cena L1.
Použitie a vlastnosti rôznych druhov nehrdzavejúcej ocele:
Nerezová oceľ kalená zrážaním. Má dobrú tvarovateľnosť a zvárateľnosť a môže byť použitý ako materiál s ultra vysokou pevnosťou v jadrovom priemysle, leteckom a kozmickom priemysle. Podľa zloženia ho možno rozdeliť na sériu Cr (SUS400), sériu Cr-Ni (SUS300), sériu Cr-Mn-Ni (SUS200) a radu vytvrdzovania precipitáciou (SUS600). Séria 200 - chróm-nikel-mangánová austenitická nehrdzavejúca oceľ série 300.
Nerezová oceľ kalená zrážaním. Má dobrú tvarovateľnosť a zvárateľnosť a môže byť použitý ako materiál s ultra vysokou pevnosťou v jadrovom priemysle, leteckom a kozmickom priemysle.
Podľa zloženia ho možno rozdeliť na sériu Cr (SUS400), sériu Cr-Ni (SUS300), sériu Cr-Mn-Ni (SUS200) a radu vytvrdzovania precipitáciou (SUS600).
Séria 200 - chróm-nikel-mangánová austenitická nehrdzavejúca oceľ
Séria 300 - chrómniklová austenitická nehrdzavejúca oceľ
301 - Dobrá ťažnosť, používa sa na lisované výrobky. Možné vytvrdiť aj mechanickou rýchlosťou. Dobrá zvárateľnosť. Lepšia odolnosť proti opotrebovaniu a únavová pevnosť ako nehrdzavejúca oceľ 304.
302 - Rovnaká odolnosť proti korózii ako 304. Vďaka relatívne vyššiemu obsahu uhlíka má lepšiu pevnosť.
303 - Pridaním malého množstva síry a fosforu je obrábanie jednoduchšie.
{{0}} To znamená nehrdzavejúca oceľ 18/8. Trieda GB je 0Cr18Ni9.
309 - Má lepšiu teplotnú odolnosť ako 304.
316 - Po 304 je to druhý najpoužívanejší typ ocele. Používa sa hlavne v potravinárskom priemysle a chirurgických nástrojoch. Pridanie molybdénových prvkov mu dáva špeciálnu antikoróznu štruktúru. Vďaka lepšej odolnosti voči chloridovej korózii ako 304 sa používa aj ako "lodiarska oceľ". SS316 sa zvyčajne používa v zariadeniach na regeneráciu jadrového paliva. Nerezová oceľ triedy 18/10 zvyčajne tiež spĺňa túto aplikačnú úroveň. [1]
Model 321 - Okrem pridania titánových prvkov na zníženie rizika korózie materiálu zvarom sú ostatné vlastnosti podobné ako 304.
Séria 400 - feritová a martenzitická nehrdzavejúca oceľ
408 - Dobrá tepelná odolnosť, slabá odolnosť proti korózii, 11 % Cr, 8 % Ni.
409 - Najlacnejší model (v Británii a Spojených štátoch), ktorý sa zvyčajne používa ako výfukové potrubie automobilov, patrí z feritovej nehrdzavejúcej ocele (chrómovej ocele).
410 - Martenzitická (vysokopevná chrómová oceľ), dobrá odolnosť proti opotrebovaniu, nízka odolnosť proti korózii.
416 - Pridanie síry zlepšuje výkonnosť spracovania materiálu.
420 - Martenzitická oceľ „nástrojovej kvality“, podobná najstaršej nehrdzavejúcej oceli, ako je Buehlerova oceľ s vysokým obsahom chrómu. Používa sa aj na chirurgické nože a môže byť veľmi lesklý.
430 - Feritová nehrdzavejúca oceľ na dekoratívne účely, napríklad na automobilové príslušenstvo. Dobrá tvarovateľnosť, ale nízka teplotná odolnosť a odolnosť proti korózii.
440 - Vysoko pevná nástrojová oceľ s mierne vyšším obsahom uhlíka. Po správnom tepelnom spracovaní môže získať vyššiu medzu klzu. Tvrdosť môže dosiahnuť 58HRC a patrí k najtvrdšej nehrdzavejúcej oceli. Najbežnejším príkladom aplikácie je "žiletka". Existujú tri bežne používané modely: 440A, 440B, 440C. Okrem toho je tu 440F (easy-to-process type).
Séria 500 - žiaruvzdorná chrómová legovaná oceľ.
Séria 600 - martenzitická precipitačne kalená nehrdzavejúca oceľ.
630 - Najbežnejšie používaný model z nehrdzavejúcej ocele vytvrdzovaný precipitáciou, zvyčajne tiež nazývaný 17-4; 17 % Cr, 4 % N.
Bežné technológie povrchovej úpravy nehrdzavejúcej ocele majú nasledujúce spôsoby úpravy:
① Povrchová prírodná bieliaca úprava; ② Svetlá úprava povrchového zrkadla; ③ Povrchová úprava farbením.
1.3.1 Prirodzené bielenie povrchu: Pri spracovaní nehrdzavejúcej ocele procesmi, ako je navíjanie, lemovanie, zváranie alebo umelé ohrievanie povrchu, vzniká čierny oxidový kameň. Táto tvrdá šedo-čierna oxidová stupnica pozostáva hlavne z dvoch zložiek EO4, NiCr2O4 a NiF. V minulosti sa na jeho odstránenie vo všeobecnosti používali silné korozívne metódy, ako je kyselina fluorovodíková a kyselina dusičná. Táto metóda má však vysoké náklady, znečisťuje životné prostredie, je škodlivá pre ľudské telo a má silnú korozívnosť. Postupne sa to eliminovalo. V súčasnosti existujú hlavne dva spôsoby úpravy oxidových usadenín:
(1) Metóda pieskovania (tryskanie): Na odstránenie čierneho oxidu na povrchu používajte hlavne metódu striekania mikro sklenených guľôčok.
(2) Chemická metóda: Na ponorné umývanie použite moriacu a pasivačnú pastu bez znečistenia a čistiaci roztok s anorganickými prísadami, ktorý je pri izbovej teplote netoxický. Tým je dosiahnutý účel bielenia prirodzenej farby nehrdzavejúcej ocele. Po úprave v podstate vyzerá ako matná farba. Táto metóda je vhodnejšia pre veľké a zložité výrobky.
1.3.2 Metódy úpravy povrchu z nehrdzavejúcej ocele so zrkadlovým leskom: Podľa zložitosti výrobkov z nehrdzavejúcej ocele a požiadaviek používateľov možno na dosiahnutie zrkadlového lesku použiť metódy mechanického leštenia, chemického leštenia a elektrochemického leštenia. Výhody a nevýhody týchto troch metód sú nasledovné:
1.3.3 Povrchová úprava farbenia: Farbenie z nehrdzavejúcej ocele nielenže dodáva výrobkom z nehrdzavejúcej ocele rôzne farby, zvyšuje rozmanitosť výrobkov, ale tiež zlepšuje odolnosť výrobkov proti opotrebovaniu a korózii.
Existujú nasledujúce spôsoby farbenia nehrdzavejúcej ocele:
(1) Chemická oxidačná metóda farbenia;
(2) elektrochemická oxidačná metóda farbenia;
(3) Metóda farbenia oxidom depozície iónov;
(4) vysokoteplotná oxidačná metóda farbenia;
(5) Spôsob farbenia krakovaním v plynnej fáze.
Stručný prehľad rôznych metód je nasledujúci:
(1) Metóda farbenia chemickou oxidáciou: V špecifickom roztoku sa farba filmu vytvorí chemickou oxidáciou. Existuje metóda dichrómanu, metóda zmiešanej sodnej soli, metóda sulfidácie, metóda kyslej oxidácie a metóda alkalickej oxidácie. Vo všeobecnosti sa viac používa „metóda INCO“. Ak však chcete zabezpečiť konzistentnú farbu šarže produktov, musíte na kontrolu použiť referenčnú elektródu.
(2) Spôsob elektrochemického farbenia: V špecifickom roztoku sa farba filmu vytvorí elektrochemickou oxidáciou.
(3) Chemická metóda farbenia oxidom nanášania iónov: Umiestnite obrobok z nehrdzavejúcej ocele do vákuového nanášacieho stroja na pokovovanie vákuovým odparovaním. Napríklad puzdrá a remienky hodiniek pokovované titánovým zlatom sú zvyčajne zlatožlté. Táto metóda je vhodná na spracovanie veľkého množstva produktov. Pretože investícia je veľká a náklady sú vysoké, nie je to nákladovo efektívne pre výrobky s malými dávkami.
(4) Vysokoteplotná oxidačná metóda farbenia: V špecifickej roztavenej soli ponorte obrobok a udržujte ho pri určitých procesných parametroch, aby obrobok vytvoril oxidový film určitej hrúbky a mal rôzne farby.
(5) Metóda farbenia krakovaním v plynnej fáze: Je pomerne zložitá a v priemysle sa používa menej.
1.3 Výber liečebných metód
Pre povrchovú úpravu nehrdzavejúcej ocele by sa mala zvoliť vhodná metóda podľa štruktúry produktu, materiálu a rôznych požiadaviek na povrch.
Význam SUS: SUS je kód pre nehrdzavejúcu oceľ v japonskom štandarde JIS.
Keď sú vydané japonské normy, všetky prichádzajú s vysvetleniami návrhu. V priložených tabuľkách vysvetliviek je popísaný proces vývoja nastavenia čísel ocele a charakteristiky a použitie čísel ocele uvedených v normách. Ak je číslo ocele v Japonsku značkou dovezenou zo Spojených štátov, pred trojmiestne číslo sa pridá predpona „SUS“ (použitie ocele z nehrdzavejúcej ocele). Ale rozdiel oproti ASTM (Americká spoločnosť pre testovanie a materiály) je v tom, že ak ide o oceľové číslo vyvinuté samotným Japonskom, prípona „J“ označuje Japonsko. Napríklad „SUS 316J1“ sa líši od „SUS 316“.
Aká je tvrdosť nehrdzavejúcej ocele SUS316?
304 má relatívne nízku odolnosť proti opotrebovaniu a tepelnú odolnosť. V magnetizme je malý rozdiel. Po spracovaní dôjde k slabému magnetickému javu, ktorý sa však dá neskôr technológiou eliminovať. Tvrdosť 316 pre stredné dosky, tenké dosky a pásy po úprave (HRB)<>.
Dve najbežnejšie používané nehrdzavejúce ocele sú teraz 304 a 316 (alebo zodpovedajúce 1.4308 a 1.4408 v nemčine
