Thép không gỉ 304 VS thép không gỉ 321

/in /by

Cả lớp 304 và 321 đều thuộc dòng thép không gỉ Austenitic 300. Chúng tương tự 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 500-600 ℃. Thép không gỉ 321H là phiên bản cacbon thấp của 321, là loại thép chịu nhiệt được sử dụng phổ biến, trong đó hàm lượng cacbon cao hơn một chút so với 321 cấp. 304 thép là một 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.

Theo một cách nào đó, thép không gỉ cấp 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 crom cacbua 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 làm cho thép không gỉ 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 tính chất cơ học Căng thẳng và Chống trượt 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

các lớp C Si 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

các lớp 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 ASTM A182, hàm lượng Ti không được nhỏ hơn 5 lần hàm lượng cacbon (C), nhưng không nhiều hơn 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, có nghĩa là, lớp 321 phù hợp hơn để sản xuất thùng chứa axit chịu mài mòn, thiết bị chịu mài mòn và đường ống vận chuyển hoặc các bộ phận khác hơn là 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 dụng và có các ứng dụng rộng rãi nhất trong gia đình thép không gỉ, chẳng hạn 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 đá và dầu khí, nơi có yêu cầu về khả năng chống ăn mòn ranh giới hạt và các đặc tính nhiệt độ cao như ống đốt xả dầu, ống xả động cơ, vỏ lò hơi, bộ trao đổi nhiệt, thành phần lò, thành phần giảm thanh động cơ diesel, bình áp suất lò hơi , thùng vận chuyển hóa chất, khe co giãn, ống lò, v.v.

Tại sao ống thép không gỉ cần ủ dung dịch?

/in /by

Ủ dung dịch còn được gọi là ủ dung dịch cacbua, là một quá trình làm nóng bộ phận làm việc đến 1010 ℃ hoặc cao hơn để loại bỏ kết tủa cacbua (Cacbon từ dung dịch rắn thép không gỉ), và sau đó nó được làm lạnh nhanh, thông thường, làm nguội bằng nước và cacbua trở lại dung dịch rắn bằng thép không gỉ. Xử lý ủ bằng dung dịch có thể được áp dụng cho thép hợp kim và thép không gỉ. Đối với Thép không gỉ 304 đúc, xử lý dung dịch có thể tạo ra vi cấu trúc đồng nhất mà không có tạp chất cacbua. Nói chung, ống thép không gỉ được nung nóng đến khoảng 950 ~ 1150 ℃ 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 Austenit, và sau đó nhanh chóng làm nguội nước để thu được cấu trúc Austenit tinh khiết do cacbon và các hợp kim khác các yếu tố để kết tủa muộn. Đi kèm với câu hỏi, tại sao ống thép không gỉ 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 nguội của ống thép cán nóng gây ra hậu quả tương tự trong kết cấu. Khi hoạt độ nguyên tử tăng ở nhiệt độ cao, σ hòa tan và thành phần hóa học có xu hướng đồng nhất, khi đó cấu trúc một pha đồng nhất thu được sau khi làm lạnh nhanh.

 

Loại bỏ công việc vất vả

Xử lý dung dịch rắn khôi phục lại mạng tinh thể xoắn và kết tinh lại phần hạt bị hỏng. Ứng suất bên trong và độ bền kéo của ống thép giảm trong khi tốc độ kéo dài tăng lên để tạo điều kiện cho quá trình làm việc nguội liên tục.

 

Tăng khả năng chống ăn mòn

Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ giảm khi sự kết tủa của 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 nên được tăng lên tương ứng đối với loại có nhiều nguyên tố hợp kim và hàm lượng cao, đặc biệt đối với thép có hàm lượng mangan, molypden, niken và silic 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, vẫn có một số ngoại lệ, chẳng hạn như 316Ti. Khi nhiệt độ dung dịch rắn cao, cacbua của các nguyên tố ổn định được hòa tan hoàn toàn trong Austenit, sẽ kết tủa ở ranh giới hạt ở dạng Cr23C6 và gây ra ăn mòn giữa các hạt trong quá trình làm nguội tiếp theo. Nhiệt độ dung dịch rắn thấp hơn được khuyến nghị để ngăn chặn cacbua (TiC và Nbc) của các nguyên tố ổn định không bị phân hủy và dung dịch rắn.

 

Tại sao thép không gỉ bị ăn mòn?

/in /by

Như chúng ta biết, thép không gỉ có khả năng chống lại quá trình oxy hóa trong khí quyển, tức là sẽ không bị gỉ, nhưng cũng không 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, tức là thép không gỉ trong một môi trường nhất định là chống ăn mòn, nhưng trong một môi trường khác có thể bị phá hủy. Tương ứng, không một 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 là đặc biệt trong một số phương tiện do tính ổn định hóa học và ăn mòn thấp. Do đó, thép không gỉ không thể chống ăn mòn đối với tất cả các phương tiện ngoại trừ sự cố cơ học. Sự ăn mòn của thép không gỉ Chủ yếu được biểu hiện dưới dạng ăn mòn nghiêm trọng của thép không gỉ là ăn mòn cục bộ (tức là ăn mòn ứng suất nứt, 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 sự cố. Để hiểu tại sao thép không gỉ bị ăn mòn, trước tiên chúng ta phải hiểu các loại ăn mòn của thép không gỉ.

 

Cracking ăn mòn ứng suất (SCC)

Nứt ăn mòn do ứng suất (SCC) là sự phá hủy của thép không gỉ khi chịu ứng suất trong môi trường ăn mòn do sự giãn nở của thớ mạnh. SCC có hình thái đứt gãy giòn và có thể xảy ra ở các vật liệu có độ dẻo dai cao khi có ứng suất kéo (ứng suất dư hoặc 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 vết nứt dọc theo đồ thị mở rộng 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 đứt gãy của nó) trong không khí, thép không gỉ như vết nứt bình thường (trong vật liệu dẻo, thường thông qua tập hợp khuyết tật vi mô) và ngắt kết nối.

Do đó, phần của một bộ phận bị hỏng do nứt ăn mòn ứng suất sẽ chứa các khu vực được đặc trưng bởi vết nứt do ăn mòn ứng suất và các khu vực "lõm" liên quan đến quá trình trùng hợp bị lỗi nhẹ.

 

Ăn mòn rỗ

Ăn mòn rỗ đề cập đến sự ăn mòn cục bộ nhẹ không ăn mòn hoặc rải rác nhất trên bề mặt của 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 một hố rỗ nông hoặc lỗ thủng.

 

Sự ăn mòn liên vùng

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

 

Đường nứt ăn mòn

Ăn mòn theo đường nứt đề cập đến sự xuất hiện của 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 ở các vết nứt do đọng dung dịch hoặc ở bề mặt che chắn. Những khoảng trống như vậy có thể hình thành tại các điểm nối kim loại với kim loại hoặc kim loại với phi kim, ví dụ, tại các đinh tán, bu lông, miếng đệm, ghế van và cặn bẩn bề mặt.

 

Ăn mòn chung

Ăn mòn đồng đều trên bề mặt của thép không gỉ. Thép không gỉ có thể bị ăn mòn chung trong axit và bazơ mạnh. Khi xảy ra hiện tượng ăn mòn thông thường, thép không gỉ mỏng dần và thậm chí hỏng, điều này không đáng lo ngại lắm vì sự ăn mòn đó thường có thể được dự đoán bằng một thử nghiệm ngâm đơn giản. Có thể nói thép không gỉ là nói đến khả năng chống ăn mòn của thép trong khí quyển và môi trường ăn mòn yếu, tốc độ ăn mòn nhỏ hơn 0.01mm / năm, tức là “chống ăn mòn hoàn toàn”; Thép không gỉ có tốc độ ăn mòn nhỏ hơn 0.1mm / năm được coi là "chống ăn mòn".