Thép không gỉ 304 VS Thép không gỉ 321

/TRONG /qua

Cả loại 304 và 321 đều thuộc dòng thép không gỉ Austenitic 300. Chúng giống nhau về khả năng chống ăn mòn, độ bền, độ cứng và hiệu suất hàn, nhưng 321 chủ yếu được sử dụng trong điều kiện chịu nhiệt 500-600oC. Thép không gỉ 321H là phiên bản có hàm lượng carbon thấp của 321, là loại thép chịu nhiệt được sử dụng phổ biến, trong đó hàm lượng carbon cao hơn một chút so với loại 321. thép 304 là một giải pháp thay thế cho thép không gỉ 321, nơi yêu cầu khả năng chống ăn mòn giữa các hạt thay vì độ bền nhiệt độ cao.

Nói cách khác, inox 321 là một phiên bản mới dựa trên lớp 304 bằng cách thêm Ti để cải thiện khả năng chống ăn mòn của ranh giới hạt và độ bền nhiệt độ cao. Là một nguyên tố ổn định, nguyên tố Ti kiểm soát sự hình thành cacbua crom một cách hiệu quả, làm cho 321 có độ bền nhiệt độ cao mạnh mẽ, thậm chí tốt hơn nhiều so với 304, 316L. Hàm lượng niken lớn hơn giúp inox 321 có khả năng chống mài mòn tốt ở các nồng độ và nhiệt độ khác nhau của axit hữu cơ, đặc biệt là trong môi trường oxy hóa. thép không gỉ 321 có đặc tính Căng thẳng đứt gãy và đặc tính cơ học Căng thẳng kháng leo tốt hơn thép không gỉ 304. Hãy để tôi chỉ ra chính xác sự khác biệt giữa chúng với hai bảng dưới đây.

 

Thành phần hóa học của 304, 321, 321H

Điểm C Sĩ Mn Cr 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

 

Tính chất cơ học của 304 và 321

Điểm Độ bền kéo, Mpa Sức mạnh năng suất, Mpa Độ giãn dài, % Độ cứng, HB
304 ≥520 205-210 ≥40 ≥40 HB187
321 ≥520 ≥205   HB187

 

Như có thể thấy từ bảng trên, thép không gỉ 321 chứa titan và nhiều niken (Ni) hơn 304, theo tiêu chuẩn ASTM A182, hàm lượng Ti không được nhỏ hơn 5 lần hàm lượng carbon (C), nhưng không quá 0,7%. Ti có thể ngăn chặn sự nhạy cảm của thép không gỉ và cải thiện tuổi thọ sử dụng ở nhiệt độ cao, nghĩa là, lớp 321 thích hợp hơn để sản xuất thùng chứa axit chịu mài mòn, thiết bị chống mài mòn và đường ống vận chuyển hoặc các bộ phận khác hơn thép không gỉ 304 trong môi trường nhiệt độ cao.

Thép không gỉ 304 và 321 đều có thể được sử dụng cho các lĩnh vực hóa chất, dầu khí, ô tô. Lớp 304 là thép không gỉ đa năng và có ứng dụng rộng rãi nhất trong họ thép không gỉ, như bộ đồ ăn, tủ, nồi hơi, phụ tùng ô tô, thiết bị y tế, vật liệu xây dựng, hóa chất, công nghiệp thực phẩm, nông nghiệp, vận chuyển, vận chuyển dầu, v.v. TRÊN. Lớp 321 được sử dụng trong các lĩnh vực hóa chất, than và dầu mỏ, nơi cần có khả năng chống ăn mòn ranh giới hạt và các đặc tính nhiệt độ cao như ống đốt khí thải dầu, ống xả động cơ, vỏ nồi hơi, bộ trao đổi nhiệt, bộ phận lò, bộ phận giảm thanh động cơ diesel, bình chịu áp lực nồi hơi , Bồn vận chuyển hóa chất, khe co giãn, ống lò, v.v.

Tại sao ống thép không gỉ cần dung dịch ủ?

/TRONG /qua

Ủ dung dịch còn được gọi là ủ dung dịch cacbua, là một quá trình làm nóng bộ phận làm việc đến 1010oC hoặc cao hơn để loại bỏ kết tủa cacbua (Carbon từ dung dịch rắn bằng thép không gỉ), sau đó làm nguội nhanh, thường là làm nguội bằng nước và cacbua trở lại dung dịch rắn thép không gỉ. Xử lý ủ dung dịch có thể được áp dụng cho thép hợp kim và thép không gỉ. Vì thép không gỉ 304 đúc, xử lý dung dịch có thể tạo ra cấu trúc vi mô đồng nhất mà không có tạp chất cacbua. Nói chung, ống thép không gỉ được nung nóng đến khoảng 950 ~ 1150oC trong một thời gian dài để làm cho cacbua và các nguyên tố hợp kim khác nhau hòa tan hoàn toàn và đồng đều trong Austenite, sau đó nhanh chóng làm nguội bằng nước để thu được cấu trúc Austenite tinh khiết do carbon và các hợp kim khác các yếu tố dẫn đến lượng mưa muộn. Đặt ra câu hỏi tại sao ống inox lại cần ủ dung dịch? Đầu tiên bạn nên biết chức năng của quá trình ủ dung dịch.

Cấu trúc kim loại đồng nhất

Điều này đặc biệt quan trọng đối với nguyên liệu thô. Sự không nhất quán về nhiệt độ cán và tốc độ làm nguội của ống thép cán nóng gây ra hậu quả tương tự trong kết cấu. Khi hoạt động nguyên tử tăng ở nhiệt độ cao, σ hòa tan và thành phần hóa học có xu hướng đồng nhất, thì thu được cấu trúc một pha đồng nhất sau khi làm lạnh nhanh.

 

Loại bỏ sự cứng hóa công việc

Việc xử lý bằng dung dịch rắn sẽ phục hồi mạng xoắn và kết tinh lại hạt bị vỡ. Ứng suất bên trong và độ bền kéo của ống thép giảm trong khi tốc độ giãn dài tăng để tạo điều kiện cho quá trình gia công nguội liên tục.

 

Tăng khả năng chống ăn mòn

Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ giảm khi kết tủa cacbua và khả năng chống ăn mòn của ống thép trở lại tốt nhất sau khi xử lý bằng dung dịch rắn. Nhiệt độ, thời gian giữ và tốc độ làm nguội là những yếu tố quan trọng nhất trong xử lý dung dịch cho thép không gỉ.

Nhiệt độ dung dịch rắn phụ thuộc vào thành phần hóa học. Nói chung, nhiệt độ dung dịch rắn phải được tăng tương ứng đối với loại có nhiều nguyên tố hợp kim hơn và hàm lượng cao, đặc biệt đối với thép có hàm lượng mangan, molypden, niken và silicon cao. Chỉ bằng cách tăng nhiệt độ dung dịch rắn và làm cho nó hòa tan hoàn toàn mới có thể đạt được hiệu quả làm mềm.

Tuy nhiên, có một số trường hợp ngoại lệ, chẳng hạn như 316Ti. Khi nhiệt độ dung dịch rắn cao, cacbua của các nguyên tố ổn định hòa tan hoàn toàn trong Austenite, chất này sẽ kết tủa ở ranh giới hạt dưới dạng Cr23C6 và gây ra sự ăn mòn giữa các hạt trong quá trình làm nguội tiếp theo. Nhiệt độ dung dịch rắn thấp hơn được khuyến nghị để ngăn cacbua (TiC và Nbc) của các nguyên tố ổn định khỏi sự phân hủy và dung dịch rắn.

 

Tại sao thép không gỉ bị ăn mòn?

/TRONG /qua

Như chúng ta biết, thép không gỉ có khả năng chống lại quá trình oxy hóa trong khí quyển, nghĩa là không bị rỉ sét mà còn bị ăn mòn trong môi trường như axit, kiềm và muối, tức là chống ăn mòn. Tuy nhiên, khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ là có điều kiện, nghĩa là thép không gỉ ở một môi trường nhất định có khả năng chống ăn mòn nhưng ở một môi trường khác có thể bị phá hủy. Tương ứng, không có loại thép không gỉ nào có khả năng chống ăn mòn trong mọi môi trường.

Thép không gỉ có thể cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong các ngành công nghiệp khác nhau, nói đúng ra, chúng cho thấy khả năng chống ăn mòn tuyệt vời trong hầu hết các phương tiện, nhưng nó đặc biệt trong một số phương tiện do độ ổn định hóa học và ăn mòn thấp. Do đó, thép không gỉ không thể chống ăn mòn cho tất cả các phương tiện ngoại trừ hư hỏng cơ học. Sự ăn mòn của thép không gỉ Biểu hiện chủ yếu là một dạng ăn mòn nghiêm trọng của thép không gỉ là ăn mòn cục bộ (tức là nứt do ăn mòn ứng suất, rỗ, ăn mòn giữa các hạt, ăn mòn mỏi và ăn mòn kẽ hở). Sự ăn mòn cục bộ này gây ra gần một nửa số lỗi. Để hiểu tại sao thép không gỉ bị ăn mòn, trước tiên chúng ta phải hiểu loại ăn mòn của thép không gỉ.

 

Nứt ăn mòn ứng suất (SCC)

Nứt ăn mòn ứng suất (SCC) là sự hư hỏng của thép không gỉ chịu ứng suất trong môi trường ăn mòn do sự giãn nở của hạt mạnh. SCC có hình thái gãy giòn và có thể xảy ra ở các vật liệu có độ bền cao khi có ứng suất kéo (dù là ứng suất dư hay ứng suất tác dụng hoặc cả hai) và môi trường ăn mòn. Theo thuật ngữ vi mô, vết nứt xuyên qua hạt được gọi là vết nứt xuyên hạt và các vết nứt dọc theo biểu đồ giãn nở ranh giới hạt được gọi là vết nứt giữa các hạt, khi SCC mở rộng đến một độ sâu (ứng suất tải lên phần vật liệu để đạt được ứng suất gãy của nó) trong không khí, thép không gỉ như vết nứt thông thường (trong vật liệu dẻo, thường là do sự kết tụ các khuyết tật vi mô) và ngắt kết nối.

Do đó, phần của bộ phận bị hỏng do nứt do ăn mòn ứng suất sẽ chứa các khu vực được đặc trưng bởi vết nứt ăn mòn do ứng suất và các khu vực “lúm đồng tiền” liên quan đến quá trình trùng hợp bị khiếm khuyết nhẹ.

 

ăn mòn rỗ

Ăn mòn rỗ đề cập đến sự ăn mòn cục bộ không bị ăn mòn hoặc rải rác nhất trên bề mặt vật liệu kim loại. Kích thước của điểm rỗ thông thường nhỏ hơn 1,00mm và độ sâu thường lớn hơn khẩu độ bề mặt, có thể là hố rỗ nông hoặc thủng.

 

Sự ăn mòn liên vùng

Ăn mòn giữa các hạt: Sự phân bố không đều của các hạt ở ranh giới giữa các hạt khác nhau và do đó là vùng thuận lợi cho sự phân tách các nguyên tố hòa tan hoặc kết tủa các hợp chất kim loại như cacbua và pha δ trong thép. Do đó, trong một số môi trường ăn mòn, thông thường ranh giới hạt có thể bị ăn mòn trước tiên và hầu hết các kim loại và hợp kim có thể biểu hiện sự ăn mòn giữa các hạt trong một số môi trường ăn mòn nhất định.

 

Đường nứt ăn mòn

Ăn mòn kẽ hở đề cập đến sự xuất hiện của sự ăn mòn lốm đốm trong các vết nứt của các bộ phận bằng thép không gỉ, là một loại ăn mòn cục bộ. Nó có thể xảy ra trong các vết nứt do dung dịch đọng lại hoặc trên bề mặt che chắn. Những khoảng trống như vậy có thể hình thành tại các mối nối kim loại với kim loại hoặc kim loại với phi kim loại, ví dụ như ở đinh tán, bu lông, miếng đệm, đế van và cặn bề mặt lỏng lẻo.

 

Ăn mòn chung

Ăn mòn đồng đều trên bề mặt thép không gỉ. Thép không gỉ có thể biểu hiện sự ăn mòn nói chung trong axit và bazơ mạnh. Khi sự ăn mòn nói chung xảy ra, thép không gỉ dần dần mỏng đi và thậm chí bị hỏng, điều này không đáng lo ngại lắm vì sự ăn mòn như vậy thường có thể được dự đoán bằng thử nghiệm ngâm đơn giản. Có thể nói, thép không gỉ dùng để chỉ khả năng chống ăn mòn của thép trong khí quyển và môi trường ăn mòn yếu, tốc độ ăn mòn dưới 0,01mm/năm, tức là “chống ăn mòn hoàn toàn”; Thép không gỉ có tốc độ ăn mòn dưới 0,1mm/năm được coi là “chống ăn mòn”.