Rostfritt stål (Rostfritt stål)är förkortningen för rostfritt syrabeständigt stål, och de stålsorter som är resistenta mot svaga korrosiva medier som luft, ånga, vatten, eller har rostfria egenskaper kallas rostfritt stål.
Termen "rostfritt stål" hänvisar inte bara till en typ av rostfritt stål, utan till mer än hundra typer av industriellt rostfritt stål, som var och en har god prestanda inom sitt specifika tillämpningsområde.
De innehåller alla 17 till 22 % krom, och bättre stålkvaliteter innehåller även nickel. Tillsats av molybden kan ytterligare förbättra atmosfärisk korrosion, särskilt motståndskraften mot korrosion i kloridhaltiga atmosfärer.
Klassificering av rostfritt stål
1. Vad är rostfritt stål och syrafast stål?
Svar: Rostfritt stål är förkortningen för rostfritt syrabeständigt stål, vilket är beständigt mot svaga korrosiva medier som luft, ånga, vatten eller har rostfritt stål. Korroderade stålsorter kallas syrabeständiga stål.
På grund av skillnaden i kemisk sammansättning mellan de två är deras korrosionsbeständighet olika. Vanligt rostfritt stål är i allmänhet inte resistent mot kemisk korrosion, medan syrabeständigt stål i allmänhet är rostfritt.
2. Hur klassificerar man rostfritt stål?
Svar: Beroende på organisationstillståndet kan det delas in i martensitiskt stål, ferritiskt stål, austenitiskt stål, austenitiskt-ferritiskt (duplex) rostfritt stål och utskiljningshärdande rostfritt stål.
(1) Martensitiskt stål: hög hållfasthet, men dålig plasticitet och svetsbarhet.
De vanligaste kvaliteterna av martensitiskt rostfritt stål är 1Cr13, 3Cr13, etc. På grund av det höga kolinnehållet har det hög hållfasthet, hårdhet och slitstyrka, men korrosionsbeständigheten är något dålig och det används för höga mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet. Vissa allmänna delar krävs, såsom fjädrar, ångturbinblad, hydrauliska pressventiler, etc.
Denna typ av stål används efter kylning och anlöpning, och glödgning krävs efter smide och prägling.
(2) Ferritiskt stål: 15 % till 30 % krom. Dess korrosionsbeständighet, seghet och svetsbarhet ökar med ökande kromhalt, och dess motståndskraft mot kloridspänningskorrosion är bättre än andra typer av rostfritt stål, såsom Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, etc.
På grund av dess höga kromhalt är dess korrosionsbeständighet och oxidationsbeständighet relativt god, men dess mekaniska egenskaper och processegenskaper är dåliga. Det används främst för syrabeständiga konstruktioner med låg spänning och som antioxidationsstål.
Denna typ av stål kan motstå korrosion från atmosfären, salpetersyra och saltlösningar, och har egenskaper som god oxidationsbeständighet vid höga temperaturer och låg värmeutvidgningskoefficient. Det används i salpetersyra- och livsmedelsfabriksutrustning, och kan också användas för att tillverka delar som arbetar vid höga temperaturer, såsom gasturbindelar etc.
(3) Austenitiskt stål: Innehåller mer än 18 % krom, samt cirka 8 % nickel och en liten mängd molybden, titan, kväve och andra element. Bra prestanda överlag, motståndskraftigt mot korrosion från olika medier.
Generellt används lösningsbehandling, det vill säga att stålet värms upp till 1050-1150 °C och sedan vattenkyles eller luftkyles för att erhålla en enfasig austenitstruktur.
(4) Austenitiskt-ferritiskt (duplex) rostfritt stål: Det har fördelarna med både austenitiskt och ferritiskt rostfritt stål och är superplastiskt. Austenit och ferrit står var för ungefär hälften av det rostfria stålet.
Vid låg C-halt är Cr-halten 18 % till 28 % och Ni-halten 3 % till 10 %. Vissa stål innehåller även legeringsämnen som Mo, Cu, Si, Nb, Ti och N.
Denna typ av stål har egenskaperna hos både austenitiska och ferritiska rostfria stål. Jämfört med ferrit har den högre plasticitet och seghet, ingen sprödhet vid rumstemperatur, avsevärt förbättrad interkristallin korrosionsbeständighet och svetsprestanda, samtidigt som den bibehåller järnhalten. Rostfritt stål är sprött vid 475 °C, har hög värmeledningsförmåga och superplasticitet.
Jämfört med austenitiskt rostfritt stål har det hög hållfasthet och avsevärt förbättrad motståndskraft mot interkristallin korrosion och kloridspänningskorrosion. Duplex rostfritt stål har utmärkt motståndskraft mot punktkorrosion och är även ett nickelbesparande rostfritt stål.
(5) Utfällningshärdande rostfritt stål: Matrisen är austenit eller martensit, och de vanligaste kvaliteterna av utfällningshärdande rostfritt stål är 04Cr13Ni8Mo2Al och så vidare. Det är ett rostfritt stål som kan härdas (förstärkas) genom utfällningshärdning (även känt som åldringshärdning).
Enligt sammansättningen är den uppdelad i krom rostfritt stål, krom-nickel rostfritt stål och krom-mangan kväve rostfritt stål.
(1) Krom rostfritt stål har viss korrosionsbeständighet (oxiderande syra, organisk syra, kavitation), värmebeständighet och slitstyrka och används vanligtvis som utrustningsmaterial för kraftverk, kemikalier och petroleum. Dess svetsbarhet är dock dålig, och uppmärksamhet bör ägnas åt svetsprocessen och värmebehandlingsförhållandena.
(2) Under svetsning utsätts krom-nickel rostfritt stål för upprepad uppvärmning för att utskilja karbider, vilket minskar korrosionsbeständigheten och de mekaniska egenskaperna.
(3) Krom-mangan rostfritt stål har god styrka, duktilitet, seghet, formbarhet, svetsbarhet, slitstyrka och korrosionsbeständighet.
Svåra problem vid svetsning av rostfritt stål och introduktion till användning av material och utrustning
1. Varför är det svårt att svetsa rostfritt stål?
Svar: (1) Värmekänsligheten hos rostfritt stål är relativt stark, och uppehållstiden i temperaturområdet 450-850 °C är något längre, och korrosionsbeständigheten hos svetsen och den värmepåverkade zonen kommer att minska avsevärt;
(2) benägen för termiska sprickor;
(3) Dåligt skydd och kraftig oxidation vid hög temperatur;
(4) Den linjära expansionskoefficienten är stor, och det är lätt att producera stor svetsdeformation.
2. Vilka effektiva tekniska åtgärder kan vidtas för svetsning av austenitiskt rostfritt stål?
Svar: (1) Välj noggrant svetsmaterial enligt basmetallens kemiska sammansättning;
(2) Snabb svetsning med liten ström, liten linjeenergi minskar värmetillförseln;
(3) Svetstråd med tunn diameter, svetsstång, svetsning utan svängning, flerskiktssvetsning med flera skikt;
(4) Forcerad kylning av svetssömmen och den värmepåverkade zonen för att minska uppehållstiden vid 450–850 °C;
(5) Argonskydd på baksidan av TIG-svetsen;
(6) De svetsfogar som är i kontakt med det korrosiva mediet svetsas slutligen samman;
(7) Passiveringsbehandling av svetsfog och värmepåverkad zon.
3. Varför ska vi välja svetstråd och elektrod i 25-13-serien för svetsning av austenitiskt rostfritt stål, kolstål och låglegerat stål (svetsning av olika stål)?
Svar: Vid svetsning av olika stålsvetsförband som förbinder austenitiskt rostfritt stål med kolstål och låglegerat stål, måste svetsgodset använda svetstråd i serie 25-13 (309, 309L) och svetstråd (austenitiskt 312, austenitiskt 307, etc.).
Om andra svetsmaterial av rostfritt stål används, kommer martensitisk struktur och kalla sprickor att uppstå på smältlinjen på sidan av kolstål och låglegerat stål.
4. Varför använder solida svetstrådar av rostfritt stål skyddsgasen 98 % Ar + 2 % O2?
Svar: Vid MIG-svetsning av solid rostfri ståltråd, om ren argongas används för skärmning, blir ytspänningen i smältbadet hög och svetsen blir dåligt formad och uppvisar en "puckelryggsformad" svets. Tillsats av 1 till 2 % syre kan minska ytspänningen i smältbadet, vilket gör att svetssömmen blir slät och vacker.
5. Varför blir ytan på solid rostfri ståltråd vid MIG-svetsning svart? Hur löser man detta problem?
Svar: MIG-svetshastigheten för solid svetstråd av rostfritt stål är relativt hög (30-60 cm/min). När skyddsgasmunstycket har nått det främre smälta området är svetssömmen fortfarande i ett glödande högtemperaturtillstånd som lätt oxideras av luft, och oxider bildas på ytan. Svetsarna är svarta. Betningspassiveringsmetoden kan ta bort den svarta huden och återställa den ursprungliga ytfärgen hos rostfritt stål.
6. Varför behöver solid svetstråd i rostfritt stål använda en pulserande strömförsörjning för att uppnå strålövergång och stänkfri svetsning?
Svar: Vid MIG-svetsning med solid rostfri ståltråd, φ1.2-svetstråd, när strömmen I ≥ 260 ~ 280A, kan strålövergången uppnås; dropparna är kortslutna och övergången är mindre än detta värde, och stänket är stort, vilket generellt inte rekommenderas.
Endast genom att använda MIG-strömförsörjningen med puls kan pulsdroppen övergå från liten specifikation till stor specifikation (välj minimi- eller maximivärde beroende på tråddiametern), vilket innebär stänkfri svetsning.
7. Varför är den flussfyllda svetstråden i rostfritt stål skyddad av CO2-gas istället för en pulsad strömförsörjning?
Svar: För närvarande används vanligt förekommande flusskärnad svetstråd i rostfritt stål (såsom 308, 309, etc.). Svetsflussformeln i svetstråden utvecklas enligt den kemiska metallurgiska reaktionen i svetsen under skydd av CO2-gas, så i allmänhet finns det inget behov av pulserad bågsvetsningsströmförsörjning (strömförsörjningen med puls behöver i princip använda blandgas). Om du vill gå in i droppövergången i förväg kan du också använda pulserad strömförsörjning eller konventionell gasskärmad svetsmodell med blandgassvetsning.
Publiceringstid: 24 mars 2023