Austenitinis, feritinis, martensitinis, dvipusis ir kritulių kietėjimas
Oct 28, 2024| Įvadas
Nerūdijantis plienas, žinomas dėl savo nepaprasto atsparumo korozijai, karščiui ir nusidėvėjimui, yra pagrindinė medžiaga visose pramonės šakose. Bet ar žinojote, kad yra įvairių rūšių nerūdijančio plieno, kurių kiekvienas tinka įvairioms reikmėms? Šiame straipsnyje nagrinėjamos penkios pagrindinės nerūdijančio plieno klasifikacijos – austenitinis, feritinis, martensitinis, dvipusis ir kritulių grūdinimas – išsamiai aprašomos jų savybės, pritaikymas ir nauda. Suprasdami šiuos tipus, būsite geriau pasirengę pasirinkti tinkamą nerūdijantį plieną pagal savo poreikius.
1. Austenitinis nerūdijantis plienas
-
Chromas (Cr): 16-26%
Nikelis (Ni): 6-22%
Anglis (C): <0.08% in most grades (some low-carbon versions, like 304L, have <0.03% carbon)
Molibdenas (Mo): 2-3 % kai kuriose klasėse (pvz., 316), kad būtų padidintas atsparumas korozijai.
Pastabos: Didelis chromo ir nikelio kiekis pagerina atsparumą korozijai ir lankstumą, todėl austenitiniai plienai tampa nemagnetiniai ir idealiai tinka cheminiam apdorojimui bei maisto įrangai.
Austenitinis nerūdijantis plienas yra labiausiai paplitęs tipas, sudarantis daugiau nei 70% pasaulio nerūdijančio plieno produkcijos. Jame yra daug chromo ir nikelio, todėl jis yra ypač atsparus korozijai ir elastingumas. Dėl savo nemagnetinio pobūdžio austenitinis nerūdijantis plienas naudojamas įvairioms reikmėms, pavyzdžiui, virtuvės reikmenims, cheminiam apdorojimui, maisto ir gėrimų įrangai.
Pagrindiniai pažymiai: 304. 316
2. Feritinis nerūdijantis plienas
+
-
Chromas (Cr): 10.5-18%
Nikelis (Ni): paprastai mažas (mažiau nei 1 %)
Anglis (C): mažesnis arba lygus 0.12 %
Pastabos: Dėl mažesnio nikelio kiekio feritinis plienas yra ekonomiškesnis. Daug chromo, bet mažai anglies turintis feritinis plienas yra vidutiniškai atsparus korozijai, todėl tinka naudoti patalpose ir naudoti dekoratyvines savybes.
Feritinis nerūdijantis plienas yra magnetinis, jame yra daug chromo, bet mažai anglies ir nikelio. Šie plienai pasižymi dideliu atsparumu korozijai ir oksidacijai, nors paprastai yra mažiau plastiški nei austenitiniai nerūdijantys plienai. Feritinis nerūdijantis plienas dažnai naudojamas automobilių išmetimo sistemose ir dekoratyvinėse srityse dėl jų mažesnės kainos ir patikimo veikimo nekonstrukcinėse dalyse.
Pagrindiniai pažymiai: 430. 409
3. Martensitinis nerūdijantis plienas
+
-
Chromas (Cr): 12-18%
Nikelis (Ni): Labai žemas arba visai nėra
Anglis (C): 0.1-1.2 % (didesnis nei kitų tipų, kad būtų didesnis kietumas)
Pastabos: Dėl didelio anglies kiekio martensitiniai plienai grūdinami termiškai apdorojant, todėl užtikrinamas puikus atsparumas dilimui. Tačiau jie yra mažiau atsparūs korozijai nei austenitinės klasės, tinka stalo įrankiams, chirurginiams įrankiams ir konstrukciniams komponentams, kuriems reikia didelio stiprumo.
Martensitinis nerūdijantis plienas yra žinomas dėl savo kietumo ir stiprumo dėl didesnio anglies kiekio ir martensitinės kristalinės struktūros. Jis yra magnetinis ir termiškai apdorojamas, todėl idealiai tinka naudoti, kai reikia didelio stiprumo ir atsparumo dilimui. Martensitiniai plienai dažniausiai naudojami stalo įrankiuose, chirurginiuose instrumentuose ir turbinų mentėse.
Pagrindiniai pažymiai: 410. 420
4. Dvipusis nerūdijantis plienas
+
-
Chromas (Cr): 19-32%
Nikelis (Ni): 1-7%
Molibdenas (Mo): 0.3-4 % kai kuriose klasėse, todėl užtikrina didesnį atsparumą įdubimų ir plyšių korozijai
Pastabos: Subalansuota feritinių ir austenitinių fazių struktūra suteikia dvipusiam nerūdijančiam plienui didesnį stiprumą ir atsparumą korozijos įtrūkimams dėl chlorido, todėl jis idealiai tinka jūrinėje ir cheminėje aplinkoje.
Dvipusis nerūdijantis plienas sujungia tiek austenitinio, tiek feritinio plieno privalumus, pasižymi dideliu stiprumu ir puikiu atsparumu korozijai, ypač chloridinėje aplinkoje. Duplex rūšys dažnai naudojamos naftos, dujų ir chemijos pramonėje, kur labai vertinamas jų atsparumas įtempiams korozijos įtrūkimams ir didelis stiprumas.
Pagrindiniai pažymiai: 2205. 2507
5. Kritulių grūdinimas nerūdijantis plienas
+
-
Chromas (Cr): 15-17%
Nikelis (Ni): 3-7%
Varis (Cu): 3-5%, kartais su nedideliais aliuminio ir titano priedais, kad susidarytų kietėjančios nuosėdos
Pastabos: Vario ir kitų elementų pridėjimas leidžia šiems plienams sukietinti nusodinimo procesą, taip užtikrinant puikų stiprumo ir svorio santykį. Įprasta aviacijos erdvėje ir didelio stiprumo įrenginiuose, kuriems reikalingas ilgaamžiškumas ir atsparumas korozijai.
Kritulių grūdinimo (PH) nerūdijantis plienas yra žinomas dėl neįtikėtino stiprumo ir svorio santykio, pasiekiamo naudojant unikalų grūdinimo procesą. Jie tinka didelio įtempimo reikmėms, pavyzdžiui, aviacijai, gynybai ir kitoms sunkioms aplinkoms, kur reikalingas stiprumas ir atsparumas korozijai.
Pagrindiniai pažymiai: 17-4 PH
Kaip atpažinti ir pasirinkti?
Renkantis nerūdijantį plieną, atsižvelkite į šiuos veiksnius:
Paraiškos reikalavimai:
Nustatykite streso lygį, korozinių medžiagų poveikį ir visas reikalingas magnetines savybes.
Aplinkos sąlygos:
Pasirinkite korozijai atsparius tipus, skirtus jūrinei arba daug chlorido turinčiai aplinkai.
Išlaidų svarstymai:
Feritinis ir martensitinis plienas paprastai yra pigesni, o dvipusis ir PH plienas suteikia specialių savybių už aukščiausią kainą.
Tinkamo tipo naudojimas užtikrina projekto sėkmę valdant išlaidas ir išlaikant veiklos standartus.
Išvada
Norint pasirinkti tinkamą medžiagą, kuri atitiktų našumo ir biudžeto reikalavimus, būtina suprasti penkis pagrindinius nerūdijančio plieno tipus. Kiekvienas tipas turi unikalių pranašumų ir pritaikymo būdų – nuo kasdieninio austenitinio plieno patvarumo iki specialaus kritulių grūdinimo klasių atsparumo.