Ατσάλι ανθεκτικό στη διάβρωση. Ποιότητες χάλυβα: GOST. Ανοξείδωτο - τιμή

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Κάθε χρόνο χάνεται πολύ μέταλλο λόγω διάβρωσης. Ωστόσο, ακόμη μεγαλύτερη ζημιά προκαλείται από την αστοχία μεταλλικών προϊόντων ως αποτέλεσμα της διάβρωσης. Το κόστος που απαιτείται για την αντικατάσταση εξαρτημάτων ή τις τρέχουσες επισκευές συσκευών, αυτοκινήτων, πλοίων θαλάσσης και ποταμού, εξοπλισμού που χρησιμοποιείται στη χημική παραγωγή είναι πολλές φορές υψηλότερο από το κόστος του υλικού που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους.

Υπάρχουν επίσης σημαντικές έμμεσες απώλειες. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, διαρροή αερίου ή πετρελαίου από αγωγούς που έχουν υποστεί ζημιά από διάβρωση, αλλοίωση τροφίμων, καταστροφή κτιριακών κατασκευών και πολλά άλλα. Επομένως, η καταπολέμηση της διάβρωσης μετάλλων είναι υψίστης σημασίας.

Γιατί διασπώνται μεταλλικά υλικά;

Πριν περάσουμε στο ερώτημα του τι είναι ανθεκτικός στη διάβρωση χάλυβας, ας κατανοήσουμε την έννοια της διάβρωσης και την ουσία αυτής της διαδικασίας.

Μετάφραση από το λατινικό διαβρωτικό - διαβρωτικό. Αργή αυθόρμητη καταστροφή μετάλλων και κραμάτων που βασίζονται σε αυτά, που συμβαίνει υπό τη χημική επίδραση του περιβάλλοντοςτο περιβάλλον ονομάζεται διάβρωση. Ο λόγος αυτής της καταστροφής είναι η χημική αλληλεπίδραση (αντιδράσεις οξειδοαναγωγής) των μεταλλικών υλικών με το αέριο ή υγρό μέσο στο οποίο βρίσκονται.

Τι είναι οι ανοξείδωτοι χάλυβες και τα κράματα;

Τα προϊόντα από ανοξείδωτο και ανθεκτικό στη θερμότητα χάλυβα ή τα κράματά τους έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε επιθετικά περιβάλλοντα σε υψηλές ή κανονικές θερμοκρασίες. Επομένως, η κύρια απαίτηση για τα υλικά αυτής της ομάδας είναι η αντοχή στη θερμότητα (αντοχή σε αέριο περιβάλλον ή ατμός σε υψηλές θερμοκρασίες) ή αντοχή στη διάβρωση (η ικανότητα να αντέχει αποτελεσματικά τις επιπτώσεις επιθετικών παραγόντων σε κανονικές θερμοκρασίες).

Η αντοχή στη διάβρωση είναι χαρακτηριστικό των μεταλλικών προϊόντων, στην επιφάνεια των οποίων σχηματίζεται ένα ισχυρό παθητικό φιλμ σε επιθετικό περιβάλλον, το οποίο εμποδίζει τη διείσδυση σε βαθύτερα στρώματα του μετάλλου και την αλληλεπίδραση μιας επιθετικής ουσίας με αυτά.

Με άλλα λόγια, ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι χάλυβας που είναι ανθεκτικός σε διακοκκώδη, χημική, ηλεκτροχημική και άλλη διάβρωση.

Χημική σύνθεση

Οι ιδιότητες ενός μετάλλου καθορίζονται από τη χημική του σύσταση. Με περιεκτικότητα σε χρώμιο 12-13%, ο χάλυβας γίνεται ανοξείδωτος, δηλαδή σταθερός στην ατμόσφαιρα και τα χημικά περιβάλλοντα. Η αύξηση της περιεκτικότητας σε χρώμιο στο 28-30% το καθιστά σταθερό σε επιθετικά περιβάλλοντα.

Μεταξύ άλλων στοιχείων που χρησιμοποιούνται για κράματα,περιλαμβάνει μαγγάνιο, αλουμίνιο, τιτάνιο, νικέλιο. Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι κράματα, στα οποία η μέση περιεκτικότητα σε νικέλιο είναι 10%, χρώμιο - 18%, άνθρακας - από 0,08 ή 0,12%, τιτάνιο - 1% (12X18H10T - χάλυβας ανθεκτικός στη διάβρωση, GOST 5632).

Ταξινόμηση ανά τύπο μικροδομής: ωστενιτικός βαθμός ανοξείδωτου χάλυβα

Η αντίσταση αυτής της κατηγορίας στη διαβρωτική προσβολή αυξάνεται από στοιχεία κράματος νικελίου (από 5 σε 15%) και χρωμίου (από 15 σε 20%). Τα ωστενιτικά κράματα δεν είναι ευαίσθητα στη διακοκκώδη διάβρωση, με την προϋπόθεση ότι η περιεκτικότητα τους σε άνθρακα είναι μικρότερη από το όριο της διαλυτότητάς του στον ωστενίτη (0,02-0,03% ή λιγότερο). Μη μαγνητικό, καλά υποκείμενο σε συγκόλληση, ψυχρή και θερμή παραμόρφωση. Έχουν εξαιρετική τεχνολογία. Είναι ο καλύτερος χάλυβας για συνδετήρες, συγκολλήσεις και εφαρμογές σε διάφορες βιομηχανίες.

Μαρτενσιτική τάξη

Οι ανοξείδωτοι χάλυβες που περιλαμβάνονται στην κατηγορία μαρτενσιτικών μπορούν να είναι μαγνητικές και να έχουν υψηλότερους - σε σύγκριση με τους ωστενιτικούς - δείκτες μέγιστης σκληρότητας. Η σκλήρυνση επιτυγχάνεται με σβήσιμο και σκλήρυνση. Κατάλληλο για προϊόντα που προορίζονται για χρήση σε περιβάλλοντα μέτρια προς ελαφριά (όπως ορισμένα προϊόντα επεξεργασίας τροφίμων ή ξυριστικές λεπίδες).

Βαθμός φερρίτη

Με υψηλή αντοχή στη διάβρωση, οι ιδιότητες αυτών των ποιοτήτων είναι παρόμοιες με τον μαλακό χάλυβα. Η μέση περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι11-17%. Χρησιμοποιείται στην παραγωγή οικιακών συσκευών, στοιχεία αρχιτεκτονικής εσωτερικής διακόσμησης, κουζινικά σκεύη.

Ωστενιτικός φερριτικός βαθμός

Οι ανθεκτικοί στη διάβρωση ανοξείδωτοι χάλυβες αυτής της κατηγορίας διακρίνονται από μειωμένη περιεκτικότητα σε νικέλιο και υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο (από 21 έως 28%). Το νιόβιο, το τιτάνιο, ο χαλκός δρουν ως πρόσθετα στοιχεία κράματος. Μετά τη θερμική επεξεργασία, η αναλογία φερρίτη και ωστενίτη είναι περίπου ένα προς ένα.

Οι ωστενιτικοί-φερριτικοί χάλυβες είναι δύο φορές πιο ισχυροί από τους ωστενιτικούς χάλυβες. Ταυτόχρονα, είναι όλκιμοι, αντιστέκονται καλά στα κρουστικά φορτία, έχουν χαμηλό επίπεδο διάβρωσης και υψηλή αντοχή στη διακοκκώδη διάβρωση. Συνιστάται για χρήση στον κατασκευαστικό κλάδο, στη μεταποιητική βιομηχανία, για την κατασκευή προϊόντων που θα έρθουν σε επαφή με το θαλασσινό νερό.

Ωστενιτικό-μαρτενσιτικό βαθμό

Περιεκτικότητα σε χρώμιο από 12 έως 18%, νικέλιο - από 3,7 έως 7,5%. Πρόσθετα στοιχεία - χρώμιο και αλουμίνιο. Σκληρύνονται με σκλήρυνση (t > 975 °С) και επακόλουθη σκλήρυνση (t=450-500 °С). Οι ωστενιτικοί-μαρτενσιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες είναι καλά συγκολλημένοι και έχουν υψηλές μηχανικές ιδιότητες.

Ανοξείδωτος χάλυβας: τιμή (παράγοντες που επηρεάζουν το σχηματισμό)

Η σύνθεση των ανθεκτικών στη διάβρωση μετάλλων περιλαμβάνει ακριβά στοιχεία κράματος όπως χρώμιο, νικέλιο, τιτάνιο, μολυβδαίνιο. Το κόστος τους είναι καθοριστικό στην τιμολόγηση. Επειδή άλλες ποιότητες (άνθρακας, δομικός,ρουλεμάν, εργαλείο κ.λπ.) περιέχουν τα αναγραφόμενα στοιχεία σε πολύ μικρότερες ποσότητες, τότε σε σύγκριση με αυτά, το κόστος των ανθεκτικών στη διάβρωση χάλυβων είναι πάντα υψηλότερο. Ωστόσο, η τιμή μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τις συνθήκες της αγοράς και το κόστος που απαιτείται για την παραγωγή ανοξείδωτου χάλυβα.

Μηχανικές ιδιότητες

Οι ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα πρέπει να έχουν μηχανικές ιδιότητες που να πληρούν τα καθιερωμένα πρότυπα κατασκευής. Αυτά περιλαμβάνουν:

• μέγιστη σκληρότητα Brinell (HB);
• επιμήκυνση (%);
• αντοχή διαρροής (H/mm2);
• αντοχή εφελκυσμού (H/mm2).

Μετά την παραγωγή, κάθε παρτίδα (τήξη) εμπορεύσιμων προϊόντων ελέγχεται για συμμόρφωση με τις μηχανικές ιδιότητες και τη μικροδομή της ποιότητας χάλυβα προς GOST. Τα αποτελέσματα της εργαστηριακής εξέτασης των δειγμάτων αναγράφονται στο πιστοποιητικό κατασκευής.

Σύστημα χαρακτηρισμού ποιότητας χάλυβα

Μια ευρεία γκάμα κραμάτων και χάλυβα παράγεται σε διάφορες χώρες του κόσμου. Ταυτόχρονα, δεν υπάρχει ακόμη ενιαίο διεθνές σύστημα για την επισήμανσή τους.

Στις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής, υπάρχουν πολλά συστήματα ονομασίας ταυτόχρονα. Αυτή η κατάσταση, λόγω της παρουσίας μεγάλου αριθμού οργανισμών τυποποίησης (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), δημιουργεί ορισμένες δυσκολίες σε συνεργάτες, εργολάβους και πελάτες μεταλλικών προϊόντων από Αμερικανούς κατασκευαστές από άλλες χώρες.

Στην Ιαπωνία χάλυβαεπισημαίνονται με γράμματα και αριθμούς που υποδεικνύουν την ομάδα τους (κράματα χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα, υψηλής κραματοποίησης, ειδικής χρήσης κράματα, μεσαίου κράματος, υψηλής ποιότητας, υψηλής ποιότητας κ.λπ.), τον σειριακό αριθμό σε αυτόν και τις ιδιότητες του μετάλλου.

Στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης, οι ονομασίες ρυθμίζονται από το πρότυπο EN 100 27, το οποίο καθορίζει τη σειρά με την οποία αποδίδεται το όνομα και ο σειριακός αριθμός.

Στη Ρωσική Ομοσπονδία υπάρχει ένα αλφαριθμητικό σύστημα που αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια της Σοβιετικής Ένωσης, σύμφωνα με το οποίο ορίζονται οι ποιότητες χάλυβα. Το GOST ορίζει την ένδειξη κάθε χημικού στοιχείου κραμάτων που αποτελεί μέρος του μετάλλου με ένα κεφαλαίο ρωσικό γράμμα.

Για το μαγγάνιο, αυτό είναι G, πυρίτιο - C, χρώμιο - X, νικέλιο - H, μολυβδαίνιο - M, βολφράμιο - B, βανάδιο - F, τιτάνιο - T, αλουμίνιο - Yu, νιόβιο - B, κοβάλτιο - Κ, ζιρκόνιο - C, βόριο - R.

Οι αριθμοί που ακολουθούν το γράμμα υποδεικνύουν το ποσοστό των στοιχείων κράματος. Εάν η σύνθεση του χάλυβα περιέχει λιγότερο από 1% του στοιχείου κράματος, τότε ο αριθμός δεν επικολλάται, με περιεκτικότητα 1 έως 2% μετά το γράμμα που τίθεται 1. Ο διψήφιος αριθμός που αναφέρεται στην αρχή του βαθμού είναι απαραίτητος για υποδεικνύουν τη μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα σε εκατοστά του τοις εκατό εντός της σύνθεσης του βαθμού.

Σειρά προϊόντων από ανοξείδωτο χάλυβα

Ο ανθεκτικός στη διάβρωση χάλυβας χρησιμοποιείται για τα ακόλουθα προϊόντα:

• θερμικά επεξεργασμένα χαραγμένα και γυαλισμένα φύλλα;
• θερμικά επεξεργασμένα μη χαραγμένα φύλλα;
• θερμικάακατέργαστα και ακατέργαστα φύλλα;
• σωλήνες χωρίς ραφή επεξεργασμένοι με θερμότητα, κρύο και εν θερμώ,
• λωρίδα χάλυβα θερμής έλασης για γενικούς σκοπούς;
• βαθμονομημένα εξάγωνα;
• ανοξείδωτοι κύκλοι;
• ανοξείδωτο σύρμα (θερμική επεξεργασία και ψυχρή έλξη);
• castings με ειδικές ιδιότητες;
• σφυρηλάτηση;
• άλλοι τύποι για τους οποίους έχουν αναπτυχθεί GOST και τεχνικές οδηγίες (TU).

Πεδίο εφαρμογής

Ως ένα από τα καλύτερα παραδείγματα αντοχής, αισθητικής, αντοχής στην καταστροφική δύναμη της διάβρωσης και των υψηλών θερμοκρασιών, ανακυκλωσιμότητας και ανθεκτικότητας, με εξαιρετικό φινίρισμα επιφάνειας που πληροί όλες τις απαιτήσεις υγιεινής και υγιεινής, ο ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται ευρέως σχεδόν σε όλους τους τομείς οικονομικής δραστηριότητας.

Ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει μεγάλη ζήτηση στους κλάδους πετροχημικών, χημικών, χαρτοπολτού και χαρτιού, τροφίμων, κατασκευών, ηλεκτρικής ενέργειας, ναυπηγικής και μηχανικής μεταφορών, οργάνων και περιβαλλοντικών βιομηχανιών.

Η αποτελεσματικότητα και η ανθεκτικότητα των προϊόντων από ανοξείδωτο χάλυβα καθορίζεται από τη σωστή επιλογή της κατηγορίας και της επωνυμίας του, την κατανόηση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων και τη δομή της μικροδομής. Χρησιμοποιώντας μέταλλα που είναι ανθεκτικά στις καταστροφικές συνέπειες της διάβρωσης, σύμφωνα ακριβώς με τις ιδιότητές τους, μπορούμε να εκμεταλλευτούμε όλα τα αναμφισβήτητατα οφέλη της σύγχρονης τεχνολογίας.