Roestvrij staal (roestvrij staal)is de afkorting van roestvrij zuurbestendig staal. Staalsoorten die bestand zijn tegen zwakke corrosieve media zoals lucht, stoom en water, of die roestvaste eigenschappen hebben, worden roestvrij staal genoemd.
De term "roestvrij staal"verwijst niet alleen naar één soort roestvrij staal, maar naar meer dan honderd soorten industrieel roestvrij staal, die elk goede prestaties leveren in hun specifieke toepassingsgebied.
Ze bevatten allemaal 17 tot 22% chroom, en betere staalsoorten bevatten ook nikkel. Toevoeging van molybdeen kan de atmosferische corrosie verder verbeteren, met name de corrosiebestendigheid in chloridehoudende atmosferen.
一. Classificatie van roestvrij staal
1. Wat is roestvrij staal en zuurbestendig staal?
Antwoord: Roestvast staal is de afkorting van zuurbestendig staal, wat betekent dat het bestand is tegen licht corrosieve media zoals lucht, stoom en water. Gecorrodeerde staalsoorten worden zuurbestendig staal genoemd.
Door de verschillende chemische samenstelling van de twee is hun corrosiebestendigheid verschillend. Gewoon roestvrij staal is over het algemeen niet bestand tegen corrosie door chemische media, terwijl zuurbestendig staal over het algemeen roestvast is.
2. Hoe classificeer je roestvrij staal?
Antwoord: Afhankelijk van de organisatorische staat kan het worden onderverdeeld in martensitisch staal, ferritisch staal, austenitisch staal, austenitisch-ferritisch (duplex) roestvast staal en precipitatiegehard roestvast staal.
(1) Martensitisch staal: hoge sterkte, maar slechte plasticiteit en lasbaarheid.
De meest gebruikte soorten martensitisch roestvast staal zijn 1Cr13, 3Cr13, enz. Vanwege het hoge koolstofgehalte heeft het een hoge sterkte, hardheid en slijtvastheid, maar de corrosiebestendigheid is iets minder. Het wordt gebruikt vanwege de hoge mechanische eigenschappen en corrosiebestendigheid. Er zijn enkele algemene onderdelen nodig, zoals veren, stoomturbinebladen, hydraulische perskleppen, enz.
Dit type staal wordt gebruikt na het harden en ontlaten, en na het smeden en stampen is gloeien vereist.
(2) Ferritisch staal: 15% tot 30% chroom. De corrosiebestendigheid, taaiheid en lasbaarheid nemen toe met het toenemende chroomgehalte, en de weerstand tegen chloridespanningscorrosie is beter dan die van andere soorten roestvast staal, zoals Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, enz.
Door het hoge chroomgehalte zijn de corrosie- en oxidatiebestendigheid relatief goed, maar de mechanische eigenschappen en proceseigenschappen zijn matig. Het wordt vooral gebruikt voor zuurbestendige constructies met weinig spanning en als antioxidatiestaal.
Dit type staal is bestand tegen corrosie door atmosferische invloeden, salpeterzuur en zoutoplossingen, en heeft de eigenschappen van een goede oxidatiebestendigheid bij hoge temperaturen en een lage thermische uitzettingscoëfficiënt. Het wordt gebruikt in apparatuur voor salpeterzuur en voedingsmiddelenfabrieken, en kan ook worden gebruikt voor de productie van onderdelen die bij hoge temperaturen werken, zoals onderdelen van gasturbines.
(3) Austenitisch staal: Bevat meer dan 18% chroom, plus ongeveer 8% nikkel en een kleine hoeveelheid molybdeen, titanium, stikstof en andere elementen. Goede algehele prestaties, bestand tegen corrosie door diverse media.
Over het algemeen wordt er gebruikgemaakt van oplossingsbehandeling, waarbij het staal wordt verhit tot 1050-1150 °C en vervolgens met water of lucht wordt gekoeld om een eenfasige austenietstructuur te verkrijgen.
(4) Austenitisch-ferritisch (duplex) roestvast staal: Dit heeft de voordelen van zowel austenitisch als ferritisch roestvast staal en is superplastic. Austeniet en ferriet vormen elk ongeveer de helft van het roestvast staal.
Bij een laag koolstofgehalte bedraagt het chroomgehalte 18% tot 28% en het nikkelgehalte 3% tot 10%. Sommige staalsoorten bevatten ook legeringselementen zoals Mo, Cu, Si, Nb, Ti en N.
Dit type staal heeft de kenmerken van zowel austenitisch als ferritisch roestvast staal. Vergeleken met ferriet heeft het een hogere plasticiteit en taaiheid, geen brosheid bij kamertemperatuur, een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen interkristallijne corrosie en lasprestaties, terwijl het ijzergehalte behouden blijft. Het roestvaste staal is bros bij 475 °C, heeft een hoge thermische geleidbaarheid en heeft de kenmerken van superplasticiteit.
Vergeleken met austenitisch roestvast staal heeft het een hoge sterkte en een aanzienlijk verbeterde weerstand tegen interkristallijne corrosie en chloridespanningscorrosie. Duplex roestvast staal heeft een uitstekende weerstand tegen putcorrosie en is tevens een nikkelbesparend roestvast staal.
(5) Precipitatiehardend roestvast staal: de matrix is austeniet of martensiet, en de meest gebruikte soorten precipitatiehardend roestvast staal zijn 04Cr13Ni8Mo2Al, enzovoort. Het is een roestvast staal dat gehard (versterkt) kan worden door precipitatieharding (ook wel veroudering genoemd).
Afhankelijk van de samenstelling wordt het onderverdeeld in chroomroestvrij staal, chroomnikkelroestvrij staal en chroommangaanstikstofroestvrij staal.
(1) Chroomroestvrij staal heeft een zekere corrosiebestendigheid (oxiderend zuur, organisch zuur, cavitatie), hittebestendigheid en slijtvastheid, en wordt over het algemeen gebruikt als materiaal voor elektriciteitscentrales, chemicaliën en petroleum. De lasbaarheid is echter slecht, dus er moet aandacht worden besteed aan het lasproces en de warmtebehandelingsomstandigheden.
(2) Tijdens het lassen wordt chroom-nikkel roestvast staal herhaaldelijk verhit, waardoor carbiden neerslaan, waardoor de corrosiebestendigheid en de mechanische eigenschappen afnemen.
(3) De sterkte, ductiliteit, taaiheid, vervormbaarheid, lasbaarheid, slijtvastheid en corrosiebestendigheid van chroom-mangaan roestvast staal zijn goed.
Moeilijke problemen bij het lassen van roestvrij staal en introductie tot het gebruik van materialen en apparatuur
1. Waarom is het lassen van roestvrij staal moeilijk?
Antwoord: (1) De warmtegevoeligheid van roestvrij staal is relatief sterk en de verblijftijd in het temperatuurbereik van 450-850 ° C is iets langer, en de corrosieweerstand van de las en de warmte-beïnvloede zone zal ernstig worden verminderd;
(2) vatbaar voor thermische scheuren;
(3) Slechte bescherming en ernstige oxidatie bij hoge temperaturen;
(4) De lineaire uitzettingscoëfficiënt is groot en het is gemakkelijk om grote lasdeformaties te produceren.
2. Welke effectieve technologische maatregelen kunnen worden genomen voor het lassen van austenitisch roestvast staal?
Antwoord: (1) Selecteer lasmaterialen strikt volgens de chemische samenstelling van het basismetaal;
(2) Snel lassen met een kleine stroomsterkte en een kleine lijnenergie vermindert de warmte-inbreng;
(3) Dunne diameter lasdraad, lasstaaf, geen slingering, meerlaags meerlaags lassen;
(4) Geforceerde koeling van de lasnaad en de warmte-beïnvloede zone om de verblijftijd bij 450-850°C te verkorten;
(5) Argonbescherming aan de achterkant van de TIG-las;
(6) De lassen die in contact komen met het corrosieve medium worden uiteindelijk gelast;
(7) Passiveringsbehandeling van de lasnaad en de warmtebeïnvloede zone.
3. Waarom zouden we voor het lassen van austenitisch roestvast staal, koolstofstaal en laaggelegeerd staal (lassen van ongelijksoortig staal) lasdraad en elektrode uit de 25-13-serie kiezen?
Antwoord: Bij het lassen van lasverbindingen van verschillend staal waarbij austenitisch roestvast staal met koolstofstaal en laaggelegeerd staal wordt verbonden, moet voor het lasmetaal lasdraad uit de serie 25-13 (309, 309L) en lasstaven (Austenitisch 312, Austenitisch 307, enz.) worden gebruikt.
Als er andere lastoevoegmaterialen van roestvast staal worden gebruikt, ontstaan er martensitische structuren en koudscheuren op de smeltlijn aan de zijde van koolstofstaal en laaggelegeerd staal.
4. Waarom wordt voor lasdraden van massief roestvrij staal een beschermgas van 98%Ar+2%O2 gebruikt?
Antwoord: Bij het MIG-lassen van massief roestvrij staaldraad, als zuiver argongas wordt gebruikt als afscherming, is de oppervlaktespanning van het smeltbad hoog en is de las slecht gevormd, met een "bochel"-lasvorm. Door 1 tot 2% zuurstof toe te voegen, kan de oppervlaktespanning van het smeltbad worden verlaagd, waardoor de lasnaad glad en mooi wordt.
5. Waarom wordt het oppervlak van massief roestvrij staal lasdraad bij MIG-lassen zwart? Hoe kan dit probleem worden opgelost?
Antwoord: De MIG-lassnelheid van massief roestvrij staal is relatief hoog (30-60 cm/min). Wanneer het beschermgasmondstuk naar het voorste smeltbad is gelopen, bevindt de lasnaad zich nog steeds in een gloeiend hete, hoge temperatuur, die gemakkelijk door de lucht oxideert en zich op het oppervlak vormt. De lassen zijn zwart. De beitspassiveringsmethode kan de zwarte huid verwijderen en de oorspronkelijke oppervlaktekleur van roestvrij staal herstellen.
6. Waarom moet massief roestvrijstalen lasdraad worden gebruikt met een gepulseerde voeding om een straalovergang en spatvrij lassen te bereiken?
Antwoord: Bij het MIG-lassen met massief roestvrij staaldraad, φ1,2 lasdraad, kan bij een stroomsterkte I ≥ 260 ~ 280A een straalovergang worden gerealiseerd; de druppelovergang is kortsluitvast bij een waarde kleiner dan deze waarde en de spatten zijn groot. Dit wordt over het algemeen niet aanbevolen.
Alleen door gebruik te maken van de MIG-voeding met puls kan de pulsdruppel van een kleine specificatie overgaan naar een grote specificatie (kies de minimale of maximale waarde op basis van de draaddiameter) en spatvrij lassen.
7. Waarom wordt de gevulde roestvrijstalen lasdraad beschermd door CO2-gas in plaats van door een gepulseerde stroombron?
Antwoord: Momenteel wordt algemeen gebruik gemaakt van gevulde roestvaststalen lasdraad (zoals 308, 309, etc.). De formule voor de lasvloeistof in de lasdraad wordt ontwikkeld volgens de chemische metallurgische reactie tijdens het lassen onder bescherming van CO2-gas. Daarom is er over het algemeen geen behoefte aan een gepulseerde booglasvoeding (de gepulseerde voeding moet in principe gemengd gas gebruiken). Als u de druppelovergang vooraf wilt invoeren, kunt u ook een gepulseerde voeding of een conventioneel gasbeschermd lasmodel met gemengd gaslassen gebruiken.
Plaatsingstijd: 24-03-2023