Inox 304 có nhiễm từ không?

/in /by

Người tiêu dùng thông thường có một số hiểu lầm về inox, họ cho rằng inox nhiễm từ là inox 304 không đạt tiêu chuẩn. Như chúng ta đã biết, theo cấu trúc dưới nhiệt độ phòng, thép không gỉ có thể được chia thành Austenite như 201, 304, 321, 316, 310, Martensite hoặc Ferric như 430, 420, 410. Austenit không từ tính hoặc từ tính yếu và mactenxit hoặc ferit có từ tính. 304 là cấp đại diện của thép không gỉ Austenit, nó có khả năng làm việc tuyệt vời, khả năng hàn và chống ăn mòn, chiếm 60% lượng tiêu thụ thép không gỉ trên thế giới, nói chung, nó không có từ tính, nhưng đôi khi nó có từ tính hoặc từ tính yếu gây ra nấu chảy biến động thành phần hóa học hoặc chế biến, nhưng chúng ta không thể nghĩ rằng đây là hàng giả hoặc hàng kém chất lượng, đây là lý do gì?

304 là thép không gỉ siêu bền, là một cấu trúc austenit đơn sau trạng thái ủ, không có từ tính. Sự phân tách thành phần nấu chảy hoặc xử lý nhiệt không đúng cách sẽ tạo ra một lượng nhỏ cấu trúc mactenxit hoặc ferit, do đó có từ tính yếu. Ngoài ra, sau quá trình biến dạng gia công nguội (như dập, kéo căng, cán, v.v.), một phần của cấu trúc austenit cũng trải qua sự thay đổi pha (biến đổi tổng quát thành mactenxit) và có từ tính.

Ví dụ, trong cùng một lô dải thép, đường kính ngoài của ống thép 76mm không có từ tính rõ ràng trong khi đường kính ngoài của ống thép 9.5mm có từ tính rõ ràng. Tính chất từ ​​của ống vuông chữ nhật rõ ràng hơn vì biến dạng uốn nguội lớn hơn so với ống tròn, đặc biệt là ở phần uốn.

Hầu hết các bồn nước được làm bằng thép không gỉ 304. Nhiều người tiêu dùng đánh giá nó được làm bằng inox 304 không gỉ tùy theo việc bồn nước có nhiễm từ hay không. Hiện nay, có nhiều loại công nghệ xử lý cho bồn rửa chén, chẳng hạn như hàn định hình, định hình kéo tích hợp, vv, nếu sử dụng vật liệu 304 hàn định hình, thường được ủ sau khi gia công tấm, sẽ không có từ tính hoặc từ tính yếu (bởi xử lý bề mặt của bồn rửa); Một trong những khuôn đúc bản vẽ bồn nước cần phải trải qua nhiều lần kéo dài, ủ chung rồi kéo dài (ủ tăng giá thành, còn 304 thì không cần ủ lại) thì sẽ nhiễm từ, đó là hiện tượng rất bình thường.

Khi ống thổi bằng thép không gỉ được sử dụng trong bộ trao đổi nhiệt vỏ

/in /by

Bộ trao đổi nhiệt dạng ống ống thổi là một bản nâng cấp dựa trên bộ trao đổi nhiệt dạng ống thẳng (sáng). Thiết kế của đỉnh và máng sóng kế thừa những ưu điểm của dàn trao đổi nhiệt dạng ống như bền, an toàn, đồng thời khắc phục được những khuyết điểm như khả năng truyền nhiệt kém, dễ đóng cặn. Nguyên tắc là nâng cao tổng hệ số truyền nhiệt để giảm diện tích truyền nhiệt cần thiết, có thể tiết kiệm vật liệu và giảm trọng lượng dưới cùng một hiệu ứng truyền nhiệt.

Bởi vì phần thân ống thổi được xử lý bằng cách ép lạnh ống sáng phôi, người ta thường tin rằng cơ thể ống thổi có thể được tăng cường sau khi hình thành. Thí nghiệm ổn định áp suất bên ngoài cho thấy rằng sự mất ổn định của ống trao đổi nhiệt dạng sóng dưới áp suất bên ngoài xảy ra đầu tiên ở đoạn ống thẳng, và ống gấp nếp sẽ chỉ mất ổn định nếu áp suất bên ngoài tiếp tục tăng lên. Điều này chỉ ra rằng độ ổn định của mặt cắt gấp nếp tốt hơn mặt cắt thẳng và áp lực tới hạn của mặt cắt gấp nếp cao hơn mặt cắt thẳng.

Thực nghiệm cho thấy gợn sóng biến dạng vênh xảy ra trong máng sóng, đặc biệt là máng sóng đơn cục bộ, nhìn chung không quá hai đáy cùng một lúc mất ổn định, cho thấy độ ổn định của đỉnh sóng tốt hơn máng nhưng đôi khi cũng có thể xuất hiện. ngược lại, trong quá trình dập nguội, cả chiều dày máng và thành ống của tiết diện thẳng đều không đổi, nguội sau ống thực sự ngắn hơn.

Sự tồn tại của các đỉnh và đáy sóng trong ống thổi làm tăng ảnh hưởng của đối lưu trao đổi nhiệt hướng tâm trong các ống, như thể hiện trong Hình dưới đây:

Sự đối lưu hướng tâm có ảnh hưởng lớn đến tổng hệ số truyền nhiệt, đây là lý do cơ bản cho giá thành rẻ và trọng lượng nhẹ của thiết bị trao đổi nhiệt ống đôi dạng ống thổi. Khu vực trao đổi nhiệt của ống bề mặt thân của ống thổi và ống thẳng lớn ở cùng chiều dài, nhưng sự thay đổi này ít hơn nhiều so với sự đóng góp của việc thay đổi giá trị hệ số. Có thể thấy rõ rằng vận tốc dòng chảy của ống thẳng (nhẹ) giảm đi đáng kể khi nó ở sát thành ống.

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng vỏ có ống thổi có thể làm cho tốc độ và hướng chất lỏng thay đổi liên tục tạo thành hỗn loạn so với thiết bị trao đổi dạng ống thẳng, làm cho nhiệt trao đổi với thành ống, hiệu ứng biên ảnh hưởng đến truyền nhiệt sẽ không còn. Tổng hệ số truyền nhiệt có thể được tăng lên 2 ~ 3 lần, và hoạt động thực tế thậm chí có thể đạt 5 lần, và trọng lượng nhẹ, đó là lý do tại sao giá của thiết bị trao đổi nhiệt ống thổi thấp hơn so với ống dẫn nhiệt thẳng người trao đổi. Theo tính toán và kinh nghiệm thực tế, tổng hệ số truyền nhiệt của ống thổi dày 1 mm thấp hơn 10% so với ống thổi dày 0.5 mm. Dữ liệu hoạt động của hàng trăm thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống thổi cho thấy độ dày của thành ống (gần như tất cả là 0.5 mm) là lý do chính dẫn đến hoạt động của 10 ~ 14 năm mà không sửa chữa hoặc hư hỏng lớn.

Ngoài ra, bộ trao đổi nhiệt dạng ống thổi có thể chống lại tác động của búa nước một cách hiệu quả. Vỏ của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm ống kép được nối với một khe co giãn. Nếu nó chịu tác động của búa nước, khe co giãn sẽ bị đặt sai vị trí. Điều này xảy ra với cả ống thổi và bộ trao đổi nhiệt dạng ống thẳng, và sự biến dạng của vỏ có thể khiến ống bị xoắn. Đó là do ống thổi có biên độ giãn nở nhiều hơn, biên độ đàn hồi của biến dạng lớn khi trải qua biến dạng, nghĩa là khả năng chống mất ổn định rất mạnh trong trường hợp này. Nhưng trong mọi trường hợp, trong quá trình lắp đặt để tránh xảy ra búa nước, có thể thực hiện thông qua việc sử dụng van góc ngồi, công tắc trì hoãn và các biện pháp khác.

Ưu điểm của bộ trao đổi nhiệt vỏ dưới bằng thép không gỉ

  • Hiệu quả truyền nhiệt cao

Thiết kế đỉnh và máng đặc biệt của ống thổi làm cho chất lỏng chảy do sự đột biến liên tục của phần bên trong và bên ngoài của ống tạo thành dòng chảy hỗn loạn mạnh. Ngay cả trong trường hợp tốc độ dòng chảy rất nhỏ, chất lỏng có thể tạo thành sự xáo trộn mạnh bên trong và bên ngoài ống, điều này giúp cải thiện đáng kể hệ số truyền nhiệt của ống trao đổi nhiệt. Hệ số truyền nhiệt cao gấp 2 ~ 3 lần so với thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống truyền thống.

  • Không có quy mô và chặn

Môi trường bên trong và bên ngoài ống thổi luôn ở trạng thái hỗn loạn cao, điều này làm cho các hạt rắn ở trung bình khó lắng cặn; Mặt khác, bị ảnh hưởng bởi sự chênh lệch nhiệt độ của môi chất sẽ sinh ra dấu vết biến dạng giãn nở dọc trục, độ cong thay đổi thường xuyên, cặn bẩn và ống trao đổi nhiệt sẽ sinh ra lực kéo lớn, cho dù có bình tĩnh do đó sẽ bị gãy. tự động tắt, để bộ trao đổi nhiệt luôn duy trì hiệu suất truyền nhiệt tốt hơn lâu dài.

  • Bồi thường tự động

Cấu trúc và hình dạng đặc biệt của ống thổi có thể làm giảm hiệu quả ứng suất nhiệt trong điều kiện được nung nóng mà không cần thêm khe co giãn, do đó đơn giản hóa cấu trúc của sản phẩm và nâng cao độ tin cậy của sản phẩm.

  • Cuộc sống phục vụ lâu dài

Khả năng giãn nở dọc trục được nâng cao, giúp giảm ứng suất chênh lệch nhiệt độ một cách hiệu quả và có thể thích ứng với sự chênh lệch nhiệt độ và thay đổi áp suất lớn nên sẽ không xảy ra hiện tượng rò rỉ do vỡ miệng ống. Kết nối giữa tấm vách ngăn và ống thổi kéo dài tuổi thọ của bộ trao đổi nhiệt.

 

Thép không gỉ 304 VS thép không gỉ 403

/in /by

Lớp 304 và 430 là vật liệu thép không gỉ được sử dụng phổ biến. Thép không gỉ 304 là một loại thép không gỉ Austenit crom-niken, mật độ 7.93 g / cm3, còn được gọi là thép không gỉ 18/8, là dòng thép không gỉ 300 là loại thép được sử dụng phổ biến nhất. Nó có thể chịu được nhiệt độ cao 800 ℃, có hiệu suất xử lý tốt và độ dẻo dai, được sử dụng rộng rãi trong các yêu cầu về hiệu suất toàn diện tốt (chống ăn mòn và đúc) thiết bị và bộ phận. 304L là phiên bản carbon thấp của 304, không yêu cầu ủ sau hàn, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi cho các bộ phận có khổ dày (khoảng 5mm trở lên). Hàm lượng carbon cao hơn của 304H có thể được sử dụng ở nhiệt độ cao. Cấu trúc Austenit được ủ cũng mang lại cho các lớp này độ dẻo dai tuyệt vời, ngay cả ở nhiệt độ đóng băng thấp.

Crom cao cacbon thấp 430 là một trong những loại thép không gỉ ferit phổ biến nhất, có khả năng chống ăn mòn tốt, còn được gọi là 18/0 hoặc 18-0, là một trong chuỗi 400 thép không gỉ. Nó có thể được tăng cường một chút bằng cách làm lạnh, nhưng độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp là kém và nói chung không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt. Tính dẫn nhiệt của nó tốt hơn Austenit, hệ số giãn nở nhiệt nhỏ hơn Austenit, chịu nhiệt mỏi, việc bổ sung nguyên tố ổn định titan làm cho phần đường hàn có tính chất cơ học tốt, có thể dùng để trang trí tòa nhà, bộ phận đốt nhiên liệu , thiết bị gia dụng, các bộ phận thiết bị gia dụng. 430F là loại thép có hiệu suất cắt tự do trên thép 430, chủ yếu được sử dụng cho máy tiện tự động, bu lông và đai ốc, vv 430LX bổ sung Ti hoặc Nb trong thép 430, làm giảm hàm lượng C, cải thiện hiệu suất xử lý và hiệu suất hàn. Nó chủ yếu được sử dụng cho bồn chứa nước nóng, hệ thống nước nóng, thiết bị vệ sinh, thiết bị gia dụng lâu bền, bánh đà xe đạp, v.v.

 

Theo tiêu chuẩn ASTM A240- Thông số kỹ thuật cho tấm, tấm và dải thép không gỉ crom và crom-niken cho bình chịu áp lực và các mục đích chung, thép không gỉ 430 phải chứa ít hơn 0.12% cacbon, từ 16-18% crom và dưới 0.75% niken , sự khác biệt giữa 304 và 430 như được hiển thị trong bảng dưới đây:

So sánh thành phần hóa học 

UNS C Mn P S Si Cr Ni Mo
S30400 0.07 2.00 0.045 0.03 0.75 17.5-19.5 8.0-10.5 /
S43000 0.12 1,00 0.04 0.03 1.00 16.0-18.0 0.75 /

 

So sánh đặc tính cơ học

các lớp Sức mạnh năng suất, Mpa Độ bền kéo, Mpa Độ giãn dài trong 2 / 50mm, min,% Độ cứng, HBW
304 205 515 40 183
403 205 450 22 201

 

Tóm lại, chúng khác nhau chủ yếu ở các mục sau:

  • Chống ăn mòn: Khả năng chống ăn mòn của inox 304 tốt hơn 430. Vì inox 430 chứa 16.00-18.00% crôm, về cơ bản không chứa niken, inox 304 chứa nhiều crôm và niken hơn;
  • Tính ổn định: Thép không gỉ 430 là dạng ferit, thép không gỉ 304 là Austenit, ổn định hơn thép không gỉ 430;
  • Dẻo dai: Độ bền của 304 cao hơn thép không gỉ 430;
  • Dẫn nhiệt: Tính dẫn nhiệt của thép không gỉ Ferit 430 giống như thép không gỉ 304;
  • Tính chất cơ học: Tính chất cơ học của đường hàn inox 430 tốt hơn inox 304 vì bổ sung nguyên tố hóa học ổn định titan.

Nitơ ảnh hưởng đến thép không gỉ 316LN như thế nào?

/in /by

316LN là phiên bản bổ sung Nitơ dựa trên Thép 316L (0.06% ~ 0.08%), do đó nó có các đặc tính giống như 316L, đã được sử dụng trong sản xuất các thành phần cấu trúc nhiệt độ cao trong lò phản ứng giống nhanh (FBRS). Giảm hàm lượng cacbon làm giảm đáng kể tính dễ bị nứt do ứng suất ăn mòn do hàn trong môi trường ăn mòn tiếp theo. Độ mòn, độ mỏi chu kỳ thấp và sự tương tác giữa độ mòn mỏi là những cân nhắc quan trọng nhất đối với các thành phần FBRS. Sức mạnh nhiệt độ cao của thép không gỉ 316L có thể được cải thiện thành thép không gỉ 316 bằng cách hợp kim hóa 0.06% ~ 0.08% N. Ảnh hưởng của hàm lượng nitơ cao hơn 0.08% đến các tính chất cơ học của thép không gỉ 316L ở nhiệt độ cao sẽ được thảo luận trong bài báo này.

 

Thành phần hóa học của thép không gỉ 316LN

Lò nung N C Mn Cr Mo Ni Si S P Fe
Tiêu chuẩn 0.06-0.22 0.02-0.03 1.6-2.0 17-18 2.3-2.5 12.0-12.5 ≤ 0.5 ≤ 0.01 ≤ 0.03 –
1 0.07 0.027 1,7 17.53 2.49 12.2 0.22 0.0055 0.013 –
2 0.11 0.033 1.78 17.63 2.51 12.27 0.21 0.0055 0.015 –
3 0.14 0.025 1.74 17.57 2.53 12.15 0.20 0.0041 0.017 –
4 0.22 0.028 1.70 17.57 2.54 12.36 0.20 0.0055 0.018 –

Bốn lô thép không gỉ 316LN với hàm lượng nitơ 0.07%, 0.11%, 0.14% và 0.22%, và hàm lượng cacbon 0.03%, đã được thử nghiệm để nghiên cứu ảnh hưởng của nitơ đối với độ bền kéo, độ rão, mỏi chu kỳ thấp và độ rão. - Tính chất mỏi của thép không gỉ 316LN. Mục đích của thí nghiệm này là tìm ra hàm lượng nitơ tối ưu để có được sự kết hợp tốt nhất giữa các đặc tính kéo, độ rão và độ mỏi chu kỳ thấp. Các kết quả thí nghiệm cho thấy nitơ có thể cải thiện độ bền kéo, độ dão và độ bền mỏi của thép không gỉ Austenit. Các lý do cho sự gia tăng sức mạnh bao gồm tăng cường giải pháp, giảm năng lượng lỗi xếp chồng (SFE), đông cứng kết tủa, hình thành vật liệu tổng hợp (chất hòa tan xen kẽ), phân tách nguyên tử và đông cứng theo thứ tự. Do tính chất trao đổi điện tử khác nhau, nitơ hòa tan trong thép không gỉ Austenit có thể tích giãn nở lớn hơn cacbon.

Ngoài sự tương tác đàn hồi giữa nitơ và sự trật khớp, sự tương tác giữa sự trật khớp tĩnh điện cũng ảnh hưởng đến độ bền. Các hạt nhân chuyển vị có đặc điểm là thiếu các điện tử tự do, nghĩa là chúng mang điện tích dương. Các nguyên tử nitơ trong thép không gỉ Austenit mang điện tích âm do vị trí của các điện tử tự do gần nguyên tử nitơ và tương tác tĩnh điện giữa các chỗ lệch và các nguyên tử nitơ.

Năng lượng liên kết hiệu quả giữa nguyên tử nitơ và độ lệch tăng khi hàm lượng nitơ trong thép Austenitic tăng lên, nhưng mối tương quan không rõ ràng đối với cacbon. Trong thép Austenitic, nitơ xen kẽ tương tác với các nguyên tố nhóm thế và có xu hướng tạo thành các thành phần nguyên tử nhóm thế xen kẽ. Hợp chất liên kết dễ dàng với các nguyên tố ở bên trái của Fe trong bảng tuần hoàn, chẳng hạn như Mn, Cr, Ti và V. Có mối tương quan chặt chẽ giữa các đặc tính của liên kết giữa các nguyên tử (nghĩa là, định hướng so với không định hướng) và sự gần gũi của các nguyên tử. nguyên tử trong hệ hợp kim đa thành phần. Liên kết giữa các nguyên tử kim loại tạo điều kiện thuận lợi cho trật tự trong phạm vi ngắn, là liên kết giữa các nguyên tử của các nguyên tố khác nhau. Sự phân cực liên nguyên tử tạo điều kiện cho sự trao đổi các electron cộng hóa trị, sự liên kết giữa các nguyên tử của cùng một nguyên tố. Carbon thúc đẩy sự kết hợp của các nguyên tử thay thế trong dung dịch rắn dựa trên sắt, trong khi nitơ tạo điều kiện cho sự sắp xếp trong phạm vi ngắn.

Nói chung, độ bền chảy (YS) và độ bền kéo cuối cùng (UTS) của 316L thép không gỉ được cải thiện đáng kể bằng cách tạo hợp kim 0.07% ~ 0.22% nitơ. Sự gia tăng sức mạnh được quan sát thấy trong tất cả các thử nghiệm trong phạm vi nhiệt độ 300 ~ 1123K. Sự lão hóa biến dạng động được quan sát thấy trong một phạm vi nhiệt độ giới hạn. Phạm vi nhiệt độ của sự lão hóa biến dạng động (DSA) giảm khi hàm lượng nitơ tăng lên.