Stal nierdzewna 304 VS Stal nierdzewna 321

/w /przez

Zarówno gatunek 304, jak i 321 należą do stali nierdzewnej austenitycznej serii 300. Są podobne pod względem odporności na korozję, wytrzymałości, twardości i wydajności spawania, ale 321 jest najczęściej stosowany w stanie odporności na ciepło 500-600 ℃. Stal nierdzewna 321H jest niskoemisyjną wersją 321, jest powszechnie stosowaną stalą żaroodporną, której zawartość węgla jest nieco wyższa niż w gatunkach 321. Stal 304 jest alternatywą dla stali nierdzewnej 321, gdzie wymagana jest odporność na korozję międzykrystaliczną, a nie wytrzymałość na wysoką temperaturę.

W pewnym sensie stal nierdzewna gatunku 321 jest nową wersją opartą na klasa 304 poprzez dodanie Ti w celu poprawy odporności na korozję granicy ziaren i wytrzymałości w wysokiej temperaturze. Jako element stabilizujący, pierwiastek Ti skutecznie kontroluje powstawanie węglika chromu, dzięki czemu 321 ma solidną wytrzymałość w wysokiej temperaturze, nawet znacznie lepszą niż 304, 316L. Większa zawartość niklu sprawia, że stal nierdzewna 321 charakteryzuje się dobrą odpornością na ścieranie w różnych stężeniach i temperaturach kwasów organicznych, szczególnie w mediach utleniających. Stal nierdzewna 321 ma lepsze właściwości mechaniczne dotyczące pękania naprężeń i odporności na pełzanie niż stal nierdzewna 304. Pokażę dokładnie, jaka jest różnica między nimi, za pomocą dwóch poniższych tabel.

 

Skład chemiczny 304, 321, 321H

Klas C Si Mn Kr Ni S P N Ti
304 0.08 1.0 2.0 18,0 ~ 20,0 8,0 ~ 10,5 0.03 0.045 / /
321 0.08 1.0 2.0 17.0-19.0 9.0-12.0 0.03 0.045 0.1 5C-0,70
321H 0.04-0.1 1.0 2.0 17.0-19.0 9.0-12.0 0.03 0.045 0.1 0.16-0.7

 

Właściwości mechaniczne 304 i 321

Klas Wytrzymałość na rozciąganie, Mpa Granica plastyczności, Mpa Wydłużenie, % Twardość, HB
304 ≥520 205-210 ≥40≥40 HB187
321 ≥520 ≥205   HB187

 

Jak widać z powyższej tabeli, stal nierdzewna 321 zawiera tytan i więcej niklu (Ni) niż 304, zgodnie z ASTM A182 zawartość Ti nie powinna być mniejsza niż 5-krotność zawartości węgla (C), ale nie większa niż 0,7%. Ti może zapobiegać uczuleniom stali nierdzewnej i poprawiać żywotność w wysokich temperaturach, to znaczy: klasa 321 jest bardziej odpowiedni do produkcji odpornych na zużycie pojemników na kwasy, sprzętu odpornego na zużycie i rur transportowych lub innych części niż stal nierdzewna 304 w środowisku o wysokiej temperaturze.

Stal nierdzewna 304 i 321 może być stosowana w przemyśle chemicznym, naftowym i gazowym oraz motoryzacyjnym. Klasa 304 to stal nierdzewna ogólnego przeznaczenia i ma najszersze zastosowania w rodzinie stali nierdzewnej, takie jak zastawa stołowa, szafki, kotły, części samochodowe, sprzęt medyczny, materiały budowlane, chemikalia, przemysł spożywczy, rolnictwo, żegluga, transport ropy i tak dalej NA. Klasa 321 jest stosowana w przemyśle chemicznym, węglowym i naftowym, gdzie wymagana jest odporność na korozję na granicach ziaren i właściwości wysokotemperaturowe, takie jak rury spalinowe wydechowe oleju, rury wydechowe silników, obudowy kotłów, wymienniki ciepła, elementy pieców, elementy tłumików silników wysokoprężnych, zbiorniki ciśnieniowe kotłów , zbiorniki do transportu chemikaliów, kompensatory, rury piecowe itp

Dlaczego rura ze stali nierdzewnej wymaga wyżarzania przesycającego?

/w /przez

Wyżarzanie rozpuszczające jest również określane jako wyżarzanie roztworem węglika i jest procesem, który podgrzewa część roboczą do temperatury 1010 ℃ lub wyższej w celu usunięcia wydzieleń węglika (węgiel z roztworu stałego stali nierdzewnej), a następnie następuje szybkie chłodzenie, zwykle hartowanie w wodzie i węglik powrócił do stałego roztworu stali nierdzewnej. Wyżarzanie rozpuszczające można zastosować w przypadku stali stopowej i stali nierdzewnej. Dla Stal nierdzewna 304 odlewy, obróbka roztworowa może zapewnić jednolitą mikrostrukturę bez zanieczyszczeń węglikowych. Ogólnie rzecz biorąc, rurę ze stali nierdzewnej nagrzewa się do około 950 ~ 1150 ℃ przez długi czas, aby węglik i różne pierwiastki stopowe całkowicie i równomiernie rozpuściły się w austenicie, a następnie szybko schładza się wodą, aby uzyskać czystą strukturę austenitu z powodu węgla i innych dodatków stopowych elementy do późnych opadów. Pojawia się pytanie, dlaczego rura ze stali nierdzewnej wymaga wyżarzania przesycającego? Po pierwsze należy poznać funkcję procesu wyżarzania rozpuszczającego.

Jednolita struktura metalograficzna

Jest to szczególnie ważne w przypadku surowców. Niespójności w temperaturze walcowania i szybkości chłodzenia rur stalowych walcowanych na gorąco powodują te same konsekwencje w konstrukcji. Gdy w wysokich temperaturach wzrasta aktywność atomowa, σ ulega rozpuszczeniu, a skład chemiczny ma tendencję do ujednolicenia się, wówczas po szybkim ochłodzeniu otrzymuje się jednolitą strukturę jednofazową.

 

Eliminacja utwardzania przez zgniot

Obróbka roztworem stałym przywraca skręconą siatkę i rekrystalizuje połamane ziarno. Naprężenia wewnętrzne i wytrzymałość na rozciąganie rury stalowej zmniejszają się, podczas gdy współczynnik wydłużenia wzrasta, aby ułatwić ciągłą obróbkę na zimno.

 

Zwiększona odporność na korozję

Odporność na korozję stali nierdzewnej zmniejsza się wraz z wytrącaniem się węglika, a odporność na korozję rur stalowych powraca do najlepszej wartości po obróbce roztworem stałym. Temperatura, czas przetrzymywania i szybkość chłodzenia to najważniejsze czynniki w obróbce przesycającej stali nierdzewnej.

Temperatura roztworu stałego zależy od składu chemicznego. Ogólnie rzecz biorąc, temperaturę roztworu stałego należy odpowiednio zwiększyć dla gatunku o większej zawartości pierwiastków stopowych i o dużej zawartości, zwłaszcza dla stali o dużej zawartości manganu, molibdenu, niklu i krzemu. Efekt zmiękczający można osiągnąć jedynie poprzez podniesienie temperatury roztworu stałego i jego całkowite rozpuszczenie.

Istnieją jednak pewne wyjątki, takie jak 316Ti. Gdy temperatura roztworu stałego jest wysoka, węglik stabilizowanych pierwiastków zostaje całkowicie rozpuszczony w austenicie, który wytrąci się na granicy ziaren w postaci Cr23C6 i spowoduje korozję międzykrystaliczną podczas późniejszego chłodzenia. Zaleca się niższą temperaturę roztworu stałego, aby zapobiec rozkładowi węglika (TiC i Nbc) pierwiastków stabilizujących i roztworowi stałemu.

 

Dlaczego stal nierdzewna koroduje?

/w /przez

Jak wszyscy wiemy, Stal nierdzewna ma zdolność przeciwstawiania się utlenianiu atmosferycznemu, to znaczy nie rdzewieje, ale także koroduje w środowisku takim jak kwas, zasady i sól, to znaczy jest odporny na korozję. Jednakże odporność na korozję stali nierdzewnej jest warunkowa, to znaczy stal nierdzewna w pewnym medium jest odporna na korozję, ale w innym może zostać zniszczona. Odpowiednio, żadna stal nierdzewna nie jest odporna na korozję we wszystkich środowiskach.

Stal nierdzewna może zapewnić doskonałą odporność na korozję w różnych gałęziach przemysłu, ściśle mówiąc, wykazuje doskonałą odporność na korozję w większości mediów, ale w niektórych mediach jest wyjątkowa ze względu na niską stabilność chemiczną i korozję, ale. Dlatego stal nierdzewna nie może być odporna na korozję na wszystkie media z wyjątkiem uszkodzeń mechanicznych. Korozja Stal nierdzewna objawia się głównie jako poważna forma korozji stali nierdzewnej, czyli korozja lokalna (tj. pękanie korozyjne naprężeniowe, wżery, korozja międzykrystaliczna, korozja zmęczeniowa i korozja szczelinowa). Ta lokalna korozja jest przyczyną prawie połowy awarii. Aby zrozumieć, dlaczego stal nierdzewna koroduje, musimy najpierw zrozumieć rodzaj korozji stali nierdzewnej.

 

Pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC)

Pękanie korozyjne naprężeniowe (SCC) to uszkodzenie stali nierdzewnej poddanej naprężeniom w środowisku korozyjnym w wyniku rozszerzania się mocnych ziaren. SCC ma kruchą morfologię pęknięć i może występować w materiałach o dużej wytrzymałości w obecności naprężeń rozciągających (czy to naprężeń szczątkowych, czy naprężeń przyłożonych, czy obu) oraz mediów korozyjnych. W skali mikro pęknięcie przez ziarno zwane pęknięciem transgranularnym, a pęknięcia wzdłuż wykresu rozszerzania się granic ziaren zwane pęknięciem międzykrystalicznym, gdy SCC rozciąga się na jedną głębokość (naprężenie obciążenia w przekroju materiałów w celu osiągnięcia naprężenia pękającego) w powietrze, Stal nierdzewna jako normalne pęknięcie (w materiale plastycznym, zwykle w wyniku mikroskopijnej agregacji defektów) i rozłączenie.

Dlatego też sekcja części, która uległa uszkodzeniu w wyniku pękania korozyjnego naprężeniowego, będzie zawierać obszary charakteryzujące się pękaniem korozyjnym naprężeniowym oraz obszary „wgłębień” związane z polimeryzacją, która uległa niewielkim uszkodzeniom.

 

Korozja wżerowa

Korozja wżerowa odnosi się do najbardziej niekorozyjnej lub rozproszonej, niewielkiej lokalnej korozji na powierzchni materiałów metalowych. Rozmiar wspólnego punktu wżerów jest mniejszy niż 1,00 mm, a głębokość jest często większa niż otwór powierzchniowy, którym może być płytki wżer lub perforacja.

 

Korozja międzykrystaliczna

Korozja międzykrystaliczna: nieuporządkowane przemieszczanie się ziaren na granicy różnych ziaren, a zatem strefa korzystna dla segregacji pierwiastków rozpuszczonych lub wytrącania się związków metali, takich jak węgliki i fazy δ w stalach. Dlatego w niektórych mediach korozyjnych często korozji ulegają granice ziaren, a w niektórych mediach korozyjnych większość metali i stopów może wykazywać korozję międzykrystaliczną.

 

Korozja szczelinowa

Korozja szczelinowa odnosi się do występowania korozji plamistej w pęknięciach części ze stali nierdzewnej, która jest rodzajem korozji miejscowej. Może wystąpić w pęknięciach zastoju roztworu lub w powierzchni ekranującej. Takie szczeliny mogą tworzyć się na połączeniach metal-metal lub metal-niemetal, na przykład przy nitach, śrubach, uszczelkach, gniazdach zaworów i luźnych osadach powierzchniowych.

 

Korozja ogólna

Jednolita korozja na powierzchni stali nierdzewnej. Stale nierdzewne mogą wykazywać ogólną korozję w silnych kwasach i zasadach. Kiedy pojawia się ogólna korozja, stale nierdzewne stopniowo stają się cieńsze, a nawet ulegają uszkodzeniu, co nie stanowi większego problemu, ponieważ taką korozję można zwykle przewidzieć na podstawie prostego testu zanurzeniowego. Można powiedzieć, że stal nierdzewna odnosi się do odporności na korozję stali w atmosferze i słabym środowisku korozyjnym, szybkość korozji jest mniejsza niż 0,01 mm/rok, czyli „całkowita odporność na korozję”; Stale nierdzewne o szybkości korozji mniejszej niż 0,1 mm/rok są uważane za „odporne na korozję”.