Нержавеючая сталь (Stainless Steel)- гэта абрэвіятура нержавеючай кислотоустойчивой сталі, а маркі сталі, устойлівыя да ўздзеяння слабых агрэсіўных асяроддзяў, такіх як паветра, пар, вада, або якія валодаюць нержавеючымі ўласцівасцямі, называюцца нержавеючай сталлю.
Тэрмін "Нержавеючая сталь" не проста адносіцца да аднаго віду нержавеючай сталі, але адносіцца да больш чым ста відаў прамысловай нержавеючай сталі, кожны з якіх мае добрыя характарыстыкі ў сваёй канкрэтнай вобласці прымянення.
Усе яны ўтрымліваюць ад 17 да 22% хрому, а лепшыя маркі сталі таксама ўтрымліваюць нікель.Даданне малібдэна можа яшчэ больш палепшыць атмасферную карозію, асабліва ўстойлівасць да карозіі ў атмасферы, якая змяшчае хларыд.
一.Класіфікацыя нержавеючай сталі
1. Што такое нержавеючая сталь і кіслотаўстойлівая сталь?
Адказ: Нержавеючая сталь - гэта абрэвіятура нержавеючай кісластойкай сталі, якая ўстойлівая да слабых агрэсіўных асяроддзяў, такіх як паветра, пар, вада, або мае нержавеючую сталь.Маркі сталі, падвергнутыя карозіі, называюцца кісластойкімі.
З-за розніцы ў хімічным складзе абодвух, іх устойлівасць да карозіі адрозніваецца.Звычайная нержавеючая сталь, як правіла, неўстойлівая да хімічнай карозіі, у той час як кіслотаўстойлівая сталь, як правіла, нержавеючая.
2. Як класіфікуюць нержавеючую сталь?
Адказ: у адпаведнасці з арганізацыйным станам яе можна падзяліць на мартэнсітную сталь, ферытную сталь, аўстэнітную сталь, аўстэнітна-ферытную (дуплексную) нержавеючую сталь і нержавеючую сталь, якая ўмацоўваецца ападкамі.
(1) Мартэнсітная сталь: высокая трываласць, але дрэнная пластычнасць і зварвальнасць.
Мартэнсітная нержавеючая сталь, якая звычайна выкарыстоўваецца, - гэта 1Cr13, 3Cr13 і г.д., з-за высокага ўтрымання вугляроду яна мае высокую трываласць, цвёрдасць і зносаўстойлівасць, але ўстойлівасць да карозіі нязначна нізкая, і яна выкарыстоўваецца для высокіх механічных уласцівасцей і ўстойлівасць да карозіі.Неабходныя некаторыя агульныя дэталі, такія як спружыны, лопасці паравой турбіны, гідраўлічныя прэс-клапаны і г.д.
Гэты выгляд сталі выкарыстоўваецца пасля загартоўкі і адпуску, а пасля кавання і штампоўкі неабходны адпал.
(2) Ферытная сталь: ад 15% да 30% хрому.Яго каразійная стойкасць, трываласць і зварваемасць павялічваюцца з павелічэннем утрымання хрому, а яго ўстойлівасць да хларыднай карозіі пад напругай лепш, чым у іншых відаў нержавеючай сталі, такіх як Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 і г.д.
З-за высокага ўтрымання хрому ўстойлівасць да карозіі і акіслення адносна добрая, але механічныя і тэхналагічныя ўласцівасці дрэнныя.Ён у асноўным выкарыстоўваецца для кісластойкіх канструкцый з невялікім напружаннем і ў якасці антыакісляльнай сталі.
Гэты тып сталі можа супрацьстаяць атмасфернай карозіі, азотнай кіслаце і раствору солі, і мае характарыстыкі добрай устойлівасці да акіслення пры высокай тэмпературы і малога каэфіцыента цеплавога пашырэння.Ён выкарыстоўваецца ў абсталяванні азотнай кіслаты і харчовых заводаў, а таксама можа быць выкарыстаны для вырабу дэталяў, якія працуюць пры высокіх тэмпературах, такіх як дэталі газавых турбін і г.д.
(3) Аўстэнітная сталь: змяшчае больш за 18% хрому, а таксама каля 8% нікеля і невялікая колькасць малібдэна, тытана, азоту і іншых элементаў.Добрыя агульныя характарыстыкі, устойлівыя да карозіі рознымі асяроддзямі.
Як правіла, прымаецца апрацоўка растворам, гэта значыць сталь награваюць да 1050-1150 °C, а затым астуджаюць вадзяным або паветраным астуджэннем для атрымання аднафазнай структуры аўстэніту.
(4) Аўстэнітна-ферытная (дуплексная) нержавеючая сталь: яна мае перавагі як аўстэнітнай, так і ферытнай нержавеючай сталі і мае звышпластычнасць.Кожны з аўстэніту і ферыту складае каля паловы нержавеючай сталі.
У выпадку нізкага ўтрымання C, утрыманне Cr складае ад 18% да 28%, а ўтрыманне Ni складае ад 3% да 10%.Некаторыя сталі таксама ўтрымліваюць легіруючыя элементы, такія як Mo, Cu, Si, Nb, Ti і N.
Гэты тып сталі мае характарыстыкі як аўстэнітнай, так і ферытнай нержавеючай сталі.У параўнанні з ферытам ён мае больш высокую пластычнасць і трываласць, адсутнасць далікатнасці пры пакаёвай тэмпературы, значна палепшаную ўстойлівасць да міжкрышталітнай карозіі і зварныя характарыстыкі, захоўваючы жалеза. Корпус з нержавеючай сталі далікатны пры 475°C, мае высокую цеплаправоднасць і мае характарыстыкі звышпластычнасці .
У параўнанні з аўстэнітнай нержавеючай сталлю, яна мае высокую трываласць і значна палепшаную ўстойлівасць да міжкрысталічнай карозіі і хларыднай карозіі.Дуплексная нержавеючая сталь валодае выдатнай устойлівасцю да кропкавай карозіі, а таксама з'яўляецца нержавеючай сталлю, якая эканоміць нікель.
(5) Нержавеючая сталь, якая ўмацоўваецца ападкамі: матрыцай з'яўляецца аўстэніт або мартэнсіт, і звычайна выкарыстоўваюцца маркі нержавеючай сталі з ападкамі - 04Cr13Ni8Mo2Al і гэтак далей.Гэта нержавеючая сталь, якую можна загартаваць (умацаваць) метадам ападкавай загартоўкі (таксама вядомай як загартоўка ўзростам).
Па складзе яна падзяляецца на хромистую нержавеючую сталь, хромоникелевую нержавеючую сталь і хромомарганцевую азотна-нержавеючую сталь.
(1) Хромавая нержавеючая сталь мае пэўную каразійную ўстойлівасць (акісляльная кіслата, арганічная кіслата, кавітацыя), тэрмаўстойлівасць і зносаўстойлівасць і звычайна выкарыстоўваецца ў якасці матэрыялаў для абсталявання электрастанцый, хімічных рэчываў і нафты.Аднак яго свариваемость дрэнная, і варта звярнуць увагу на працэс зваркі і ўмовы тэрмічнай апрацоўкі.
(2) Падчас зваркі хроманікелевая нержавеючая сталь падвяргаецца шматразоваму награванню для выпадзення карбідаў, што зніжае каразійную ўстойлівасць і механічныя ўласцівасці.
(3) Трываласць, пластычнасць, трываласць, формуемость, зварваемасць, зносаўстойлівасць і каразійная ўстойлівасць хромамарганцевой нержавеючай сталі добрыя.
二.Складаныя праблемы зваркі нержавеючай сталі і ўвядзенне ў выкарыстанне матэрыялаў і абсталявання
1. Чаму зварка нержавеючай сталі складаная?
Адказ: (1) Тэрмаадчувальнасць нержавеючай сталі адносна моцная, а час знаходжання ў дыяпазоне тэмператур 450-850 °C крыху большы, і каразійная ўстойлівасць зварнога шва і зоны тэрмічнага ўздзеяння будзе сур'ёзна зніжана;
(2) схільны да тэрмічных расколін;
(3) Дрэнная абарона і моцнае акісленне пры высокай тэмпературы;
(4) Каэфіцыент лінейнага пашырэння вялікі, і лёгка вырабіць вялікую дэфармацыю зваркі.
2. Якія эфектыўныя тэхналагічныя мерапрыемствы можна прымяніць пры зварцы аўстенітнай нержавеючай сталі?
Адказ: (1) Строга выбірайце зварачныя матэрыялы ў адпаведнасці з хімічным складам асноўнага металу;
(2) Хуткая зварка з малым токам, невялікая энергія лініі зніжае паступленне цяпла;
(3) зварачны дрот тонкага дыяметра, зварачны стрыжань, без ваганняў, шматслаёвая шматпраходная зварка;
(4) Прымусовае астуджэнне зварнога шва і зоны тэрмічнага ўздзеяння для памяншэння часу знаходжання пры 450-850°C;
(5) Аргонная абарона на адваротным баку зварнога шва TIG;
(6) Зварныя швы ў кантакце з каразійнай асяроддзем канчаткова зварваюцца;
(7) Пасівацыя зварнога шва і зоны тэрмічнага ўздзеяння.
3. Чаму мы павінны выбіраць зварачны дрот і электрод серыі 25-13 для зваркі аўстэнітнай нержавеючай сталі, вугляродзістай сталі і нізкалегаванай сталі (зварка разнастайных сталей)?
Адказ: пры зварцы зварных злучэнняў рознай сталі, якія злучаюць аўстэнітную нержавеючую сталь з вугляродзістай і нізкалегаванай сталлю, для наплавлення металу неабходна выкарыстоўваць зварачны дрот серыі 25-13 (309, 309L) і зварачны стрыжань (аўстэніт 312, аўстэніт 307 і інш.).
Пры выкарыстанні іншых зварачных матэрыялаў з нержавеючай сталі на лініі плаўлення з боку вугляродзістай і нізкалегаванай сталі з'явяцца мартенсітная структура і халодныя расколіны.
4. Чаму ў суцэльнай зварачнай дроце з нержавеючай сталі выкарыстоўваецца ахоўны газ 98%Ar+2%O2?
Адказ: падчас зваркі MIG цвёрдага дроту з нержавеючай сталі, калі для экранавання выкарыстоўваецца чысты газ аргон, павярхоўнае нацяжэнне расплаўленай ванны высокае, і зварны шво дрэнна сфарміраваны, дэманструючы форму "гарбатага" шва.Даданне ад 1 да 2% кіслароду можа паменшыць павярхоўнае нацяжэнне расплаўленай ванны, і зварны шво стане гладкім і прыгожым.
5. Чаму паверхня суцэльнага зварачнага шва MIG з нержавеючай сталі чарнее?Як вырашыць гэтую праблему?
Адказ: Хуткасць зваркі MIG суцэльнай зварачнай дроту з нержавеючай сталі адносна высокая (30-60 см/мін).Калі сопла ахоўнага газу накіравалася да пярэдняй зоны расплаўленага басейна, зварны шво ўсё яшчэ знаходзіцца ў распаленым пры высокай тэмпературы стане, які лёгка акісляецца паветрам, і на паверхні ўтвараюцца аксіды.Зварныя швы чорныя.Метад пасівацыі пратручвання можа выдаліць чорную скуру і аднавіць першапачатковы колер паверхні нержавеючай сталі.
6. Чаму суцэльны зварачны дрот з нержавеючай сталі павінен выкарыстоўваць імпульсны крыніца сілкавання для дасягнення пераходу бруі і зваркі без пырскаў?
Адказ: калі цвёрдая нержавеючая сталь дроту MIG зваркі, φ1.2 зварачнай дроту, калі ток I ≥ 260 ~ 280A, рэактыўны пераход можа быць рэалізаваны;кропля з'яўляецца пераходам кароткага замыкання з меншым, чым гэта значэнне, і пырскі вялікія, як правіла, не рэкамендуецца.
Толькі пры выкарыстанні крыніцы сілкавання MIG з імпульсам, кропля імпульсу можа перайсці ад малых спецыфікацый да вялікіх (выберыце мінімальнае або максімальнае значэнне ў залежнасці ад дыяметра дроту), зварка без пырскаў.
7. Чаму зварачны дрот з парашковай нержавеючай сталі абаронены газам CO2, а не імпульсным крыніцай харчавання?
Адказ: у цяперашні час звычайна выкарыстоўваецца зварачны дрот з парашковай нержавеючай сталі (напрыклад, 308, 309 і г.д.), формула зварачнага флюсу ў зварачным дроце распрацоўваецца ў адпаведнасці з хімічнай металургічнай рэакцыяй зваркі пад абаронай газу CO2, таму ў цэлым , няма неабходнасці ў крыніцы сілкавання імпульснай дугавой зваркі (Імпульсная крыніца сілкавання ў асноўным павінна выкарыстоўваць змешаны газ), калі вы хочаце загадзя ўвесці кропельны пераход, вы таксама можаце выкарыстоўваць імпульсны крыніца сілкавання або звычайную мадэль зваркі ў абароненым газе з зварка змяшаным газам.
Час публікацыі: 24 сакавіка 2023 г