I. Ievads par nerūsējošo tēraudu:
Visi metāli reaģē ar skābekli atmosfērā, veidojot uz virsmas oksīda plēvi. Diemžēl dzelzs oksīds, kas veidojas uz parastā oglekļa tērauda, turpina oksidēties, izraisot korozijas nepārtrauktu izplešanos un galu galā veidojot caurumus. Oglekļa tērauda virsmu var aizsargāt, krāsojot vai galvanizējot ar oksidētiem izturīgiem metāliem (piemēram, cinku, niķeli un hromu). Tomēr, kā cilvēki zina, šī aizsardzība ir tikai plāna plēve. Ja aizsargslānis ir bojāts, zemāk esošais tērauds sāks rūsēt.
Tērauds, kas ir izturīgs pret vājām kodīgām vidēm, piemēram, gaisu, tvaiku un ūdeni, un ķīmiskām kodīgām vielām, piemēram, skābēm, sārmiem un sāļiem. Pazīstams arī kā nerūsējošais skābes izturīgs tērauds. Praktiskā pielietojumā tēraudu, kas ir izturīgs pret vājām korozīvām vidēm, bieži sauc par nerūsējošo tēraudu, savukārt tēraudu, kas ir izturīgs pret ķīmiskām vielām, sauc par skābes izturīgu tēraudu. Abu ķīmiskā sastāva atšķirību dēļ pirmais var nebūt izturīgs pret ķīmisko vielu koroziju, savukārt otrajam parasti ir nerūsējošā tērauda īpašības. Nerūsējošā tērauda izturība pret koroziju ir atkarīga no tēraudā esošajiem sakausējuma elementiem. Hroms ir pamatelements, kas ļauj nerūsējošajam tēraudam iegūt izturību pret koroziju. Kad hroma saturs tēraudā sasniedz aptuveni 12%, hroms reaģē ar skābekli korozīvā vidē un veido ļoti plānu oksīda plēvi (pasīvo plēvi) uz tērauda virsmas, kas var novērst tērauda matricas turpmāku koroziju. Papildus hromam parasti izmantotie sakausējuma elementi ietver arī niķeli, molibdēnu, titānu, niobiju, varu, slāpekli utt., Lai atbilstu nerūsējošā tērauda konstrukcijas un veiktspējas prasībām dažādiem lietojumiem.
II. Nerūsējošā tērauda klasifikācija: Nerūsējošo tēraudu parasti klasificē pēc matricas struktūras šādi:
- Ferīta nerūsējošais tērauds. Satur 12% - 30% hroma. Tā izturība pret koroziju, stingrība un metināmība palielinās, palielinoties hroma saturam. Tam ir labāka izturība pret hlorīda sprieguma koroziju nekā citiem nerūsējošā tērauda veidiem.
- Austenīta nerūsējošais tērauds. Satur vairāk nekā 18% hroma un aptuveni 8% niķeļa un nelielu daudzumu molibdēna, titāna, slāpekļa un citu elementu. Tam ir laba visaptveroša veiktspēja un tā var izturēt dažādu materiālu koroziju.
- Austenīta-ferīta dupleksais nerūsējošais tērauds. Tam ir gan austenīta, gan ferīta nerūsējošā tērauda priekšrocības, un tam ir superplastiskums.
- Martensīta nerūsējošais tērauds. Tam ir augsta izturība, bet slikta plastika un metināmība.
III. Nerūsējošā tērauda īpašības un lietojumi:
IV. Nerūsējošā tērauda virsmas apstrādes procesi:
V. Dažādu tērauda rūpnīcu iepakojuma raksturojums un galvenie produkti:
Citas vietējās tērauda rūpnīcas: Shandong Taigang, Jiangyin Zhaoshun, Xinghua Dainan, Xi'an Huaxin, Southwest un Dongfang Special Steel. Šīs mazās rūpnīcas galvenokārt apstrādā atkārtoti velmētas plāksnes no atkritumiem. To ražošanas procesi ir atpalikuši, plākšņu virsmas ir sliktas, nav garantijas par mehāniskajām īpašībām. Elementu saturs ir gandrīz tāds pats kā lielajās rūpnīcās, taču cena ir lētāka nekā tāda paša modeļa lielajās rūpnīcās.
Ārvalstu importētās tērauda rūpnīcas: Shanghai Krupp, Dienvidāfrika, Ziemeļamerika, Japāna, Beļģija, Somija. Importētajām plāksnēm ir uzlaboti ražošanas procesi, glītas un skaistas plākšņu virsmas, kā arī nogrieztas malas. Cena ir augstāka nekā tāda paša veida vietējiem modeļiem.
VI. Nerūsējošā tērauda specifikācijas, modeļi un izmēri: nerūsējošā tērauda plāksnēs ietilpst spoles un oriģinālās plakanas plāksnes.
- Spoles iedala auksti velmētās un karsti velmētas ruļļos, apgrieztās ruļļos un neapgrieztās ruļļos.
- Auksti velmētu ruļļu biezums parasti ir 0.3 - 3mm. Ir arī auksti velmētas plāksnes ar biezumu 4 - 6mm. Platumi ir 1 m, 1219 m un 1,5 m, kas apzīmēti ar 2B.
- Karsti velmētu ruļļu biezums parasti ir 3 - 14mm. Ir arī spole ar biezumu 16mm. Platumi ir 1250, 1500, 1800 un 2000, kas apzīmēti ar NR.1.
- Spoles ar platumu 1,5 m, 1,8 m un 2.{5}} m ir apgrieztas spoles.
- Neapgriezto spoļu platumi parasti ir 1520, 1530, 1550, 2200 utt., kas ir platāki par parasto platumu.
- Cenas ziņā vienam un tam pašam apgrieztu un neapgrieztu spoļu modelim cenu atšķirība parasti ir aptuveni 300 - 500 juaņa.
- Spoles var sagriezt pēc pasūtījuma atbilstoši klientu pieprasītajam garumam. Pēc izlīdzināšanas ar izlīdzināšanas mašīnu tās sauc par saplacinātām plāksnēm. Aukstai velmēšanai tas parasti ir saplacināts līdz 1 m * 2 m, 1219 * 2438, ko sauc arī par 4 * 8 pēdām. Karstās velmēšanas gadījumā tas parasti ir saplacināts līdz 1,5 m * 6 m, 1,8 m * 6 m, 2 m * 6 m. Plāksnes, kas atvērtas atbilstoši šiem izmēriem, sauc par standarta plāksnēm vai fiksēta izmēra plāksnēm.
Oriģinālās plakanās plāksnes sauc arī par vienas kārtas velmētām plāksnēm: - Oriģinālo plākšņu biezums parasti ir no 4 mm līdz 80 mm. Ir arī 100 mm un 120 mm biezumi, un šo biezumu var pasūtīt pēc pasūtījuma.
- Platums ir 1,5 m, 1,8 m un 2 m, un garums ir vairāk nekā 6 metri.
- Raksturojums: oriģinālās plakanas plāksnes ir liela apjoma, augstas izmaksas, grūti kodināmas un neērtas transportēšanai.
VII. Biezuma atšķirība:
- Sakarā ar nelielu velmēšanas ruļļu deformāciju, ko izraisa karsēšana velmēšanas procesā tērauda rūpnīcā, velmēto plākšņu biezums uzrāda novirzi, parasti biezākas vidū un plānākas abās pusēs. Mērot plāksnes biezumu, ir noteikts, ka jāmēra plāksnes galvas vidusdaļa.
- Pielaides iemesls ir tirgus un klientu vajadzības. Parasti to iedala lielā pielaidē un mazā pielaidē.
VIII. Dažādu nerūsējošā tērauda materiālu īpatnējais svars:
- 304, 304L, 304J1, 321, 201 un 202 īpatnējais svars ir 7,93.
- 316, 316L, 309S un 310S īpatnējais svars ir 7,98.
- 400 sērijas īpatnējais svars ir 7,75.
IX. Nerūsējošā tērauda aprēķinu formulas:
Aprēķinu formulas:
Nerūsējošā tērauda caurule: (ārējais diametrs - sienas biezums) × sienas biezums × 0.02491=Kg/m
Nerūsējošā tērauda plāksne; biezums * (platums × garums) × īpatnējais svars=Kg/kvadrātcentimetrs
Apaļš tērauds: (diametrs × diametrs) × 0.00623=Kg/M
Spoles cena: plakanas plāksnes cena * teorētiskais biezums/faktiskais biezums - izlīdzināšanas maksa
Plakanās plāksnes cena: spoles cena * faktiskais biezums/teorētiskais biezums + izlīdzināšanas maksa
Teorētiskā aprēķina formula:
Spoles plāksne: nosvērtais svars ÷ atsauces biezums (faktiskais biezums) × teorētiskais biezums=teorētiskais svars
Spoles plāksnes saplacināta plāksne: garums × platums × biezums × blīvums=teorētiskais svars
Vidēja plāksne: garums × platums × teorētiskais biezums × blīvums=teorētiskais svars
Spoles garums: faktiskais svars ÷ platums ÷ biezums (atsauces biezums) ÷ blīvums=spoles garums
Faktiskais spoles biezums: apgriezta spole=spoles svars ÷ platums ÷ spoles garums ÷ blīvums
Neapgriezta spole=(spoles svars — malas stieples svars) ÷ platums ÷ spoles garums ÷ blīvums
Plakanās plāksnes cena: plakanas plāksnes cena=(spoles svars * tirgus bāzes cena - malas stieples daudzums + izlīdzināšanas maksa) / saplacinātās plāksnes kopējais svars
Dažu terminu skaidrojums nerūsējošā tērauda rūpniecībā:
- Liekā svara plāksne:
Iemesls: Tehnisku iemeslu dēļ tērauda rūpnīcā, velmējot biezas plāksnes, faktiskais biezums ir biezāks par standarta biezumu vai garums un platums ir garāki par standarta, kā rezultātā svars ir smagāks par teorētisko svaru.
Kotācijas metode: pievienojiet 200 - 400 juaņa/tonna dienas piedāvājumam vai piedāvājiet cenu klientam atbilstoši svērtajai cenai, lai kompensētu liekā svara daļu. - Pārritināta plāksne:
Pārrullētās plāksnes parasti izgatavo mazās rūpnīcās no atkritumu materiāliem un sagatavēm. Apstrādes tehnoloģija ir atpalikusi, plāksnes virsma ir slikta, nav kvalitātes un mehānisko īpašību garantijas, un niķeļa saturs neatbilst formālajām prasībām. Apstrādē ir grūti urbt caurumus un saliekt vadus. Tā priekšrocība ir tā, ka cena ir par aptuveni 1500 - 2000 juaņa lētāka nekā lielajām rūpnīcām. Pārrullētās plāksnes parasti ražo Dainā. - Auksti velmēta plāksne:
Iemesls auksti velmētu plākšņu ražošanai: tā kā starp karsti velmētajām un auksti velmētām ruļļiem ir liela cenu atšķirība un atkārtoti velmētas ruļļi ir lētākas nekā auksti velmētas ruļļi, auksti velmētajām plāksnēm ir cenas priekšrocības un liela peļņas norma, tāpēc daudzi ražotāji ražo auksti velmētas plāksnes.
Ražošanas process: ražotājiem, kas ražo auksti velmētas plāksnes, pašiem nav iespējas ražot auksti velmētas plāksnes. To ražošanas procesi neatbilst aukstuma plākšņu ražošanas prasībām. Tāpēc viņi iegādājas karsti velmētas ruļļus no lielām tērauda rūpnīcām, veic virsmas atlaidināšanu un termisko apstrādi un pēc tam pārtin tās dažāda biezuma auksti velmētās ruļļos.
Raksturojums: Pirmās šķiras materiāli tiek ražoti bez jebkādiem defektiem. Otrās šķiras materiāli ražošanas laikā var radīt skrāpējumus un krāsas atšķirības, taču tās nav īpaši nopietnas. Mehāniskajās īpašībās un elementu saturā nav būtisku atšķirību salīdzinājumā ar pirmās šķiras materiāliem. Cena ir salīdzinoši lētāka nekā pirmās šķiras materiāliem. To var izmantot klienti ar mazāk stingrām prasībām! - Atšķirība starp L1 un LH 201. gadā:
L1 nozīmē, ka niķeļa saturs 201 plāksnē sasniedz 0,8%; LH nozīmē, ka niķeļa saturs 201 plāksnē sasniedz 0,6%. LH cena ir salīdzinoši lētāka nekā L1.
Dažādu veidu nerūsējošā tērauda lietojumi un īpašības:
Nokrišņu cietēšanas nerūsējošais tērauds. Tam ir laba formējamība un metināmība, un to var izmantot kā īpaši izturīgu materiālu kodolrūpniecībā un kosmosa rūpniecībā. Pēc sastāva to var iedalīt Cr sērijā (SUS400), Cr-Ni sērijā (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) un nokrišņu cietināšanas sērijā (SUS600). 200 sērija - hroma-niķeļa-mangāna austenīta nerūsējošā tērauda 300 sērija.
Nokrišņu cietēšanas nerūsējošais tērauds. Tam ir laba formējamība un metināmība, un to var izmantot kā īpaši izturīgu materiālu kodolrūpniecībā un kosmosa rūpniecībā.
Pēc sastāva to var iedalīt Cr sērijā (SUS400), Cr-Ni sērijā (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) un nokrišņu cietināšanas sērijā (SUS600).
200 sērija - hroma-niķeļa-mangāna austenīta nerūsējošais tērauds
300 sērija - hroma-niķeļa austenīta nerūsējošais tērauds
301 - Laba lokanība, izmanto formētiem izstrādājumiem. Var arī rūdīt ar mehānisku ātrumu. Laba metināmība. Labāka nodilumizturība un noguruma izturība nekā 304 nerūsējošajam tēraudam.
302 - Tāda pati izturība pret koroziju kā 304. Salīdzinoši lielāka oglekļa satura dēļ tam ir labāka izturība.
303 - Pievienojot nelielu daudzumu sēra un fosfora, to ir vieglāk apstrādāt.
{{0}} Tas ir, 18/8 nerūsējošais tērauds. GB kategorija ir 0Cr18Ni9.
309 - Tam ir labāka temperatūras izturība nekā 304.
316 - Pēc 304. gada tas ir otrs visplašāk izmantotais tērauda veids. Galvenokārt izmanto pārtikas rūpniecībā un ķirurģiskajos instrumentos. Molibdēna elementu pievienošana piešķir tai īpašu pretkorozijas struktūru. Pateicoties labākai izturībai pret hlorīda koroziju nekā 304, to izmanto arī kā "kuģu būves tēraudu". SS316 parasti izmanto kodoldegvielas reģenerācijas ierīcēs. Šim pielietojuma līmenim parasti atbilst arī 18/10 klases nerūsējošais tērauds. [1]
Modelis 321 - Izņemot titāna elementu pievienošanu, lai samazinātu materiāla metināšanas korozijas risku, citas īpašības ir līdzīgas 304.
400 sērija - ferīta un martensīta nerūsējošais tērauds
408 - Laba karstumizturība, vāja izturība pret koroziju, 11% Cr, 8% Ni.
409 - Lētākais modelis (Lielbritānijā un ASV), ko parasti izmanto kā automašīnu izplūdes caurules, pieder ferīta nerūsējošajam tēraudam (hroma tēraudam).
410 - Martensīts (augstas stiprības hroma tērauds), laba nodilumizturība, slikta izturība pret koroziju.
416 - Sēra pievienošana uzlabo materiāla apstrādes veiktspēju.
420 - "Instrument grade" martensīta tērauds, līdzīgs senākajam nerūsējošajam tēraudam, piemēram, Buehler tēraudam ar augstu hroma saturu. Izmanto arī ķirurģiskiem nažiem, un tos var padarīt ļoti spīdīgus.
430 - Ferīta nerūsējošais tērauds dekoratīviem nolūkiem, piemēram, automobiļu piederumiem. Laba formējamība, bet slikta temperatūras izturība un izturība pret koroziju.
440 - Augstas izturības instrumentu tērauds ar nedaudz lielāku oglekļa saturu. Pēc pareizas termiskās apstrādes tas var iegūt lielāku tecēšanas robežu. Cietība var sasniegt 58HRC un pieder pie cietākā nerūsējošā tērauda. Visizplatītākais pielietojuma piemērs ir "žiletes asmens". Parasti tiek izmantoti trīs modeļi: 440A, 440B, 440C. Turklāt ir 440F (viegli apstrādājams tips).
500 sērija - karstumizturīgs hroma leģētais tērauds.
600 sērija - martensīta nokrišņu cietēšanas nerūsējošais tērauds.
630 - Visbiežāk izmantotais nokrišņu cietināšanas nerūsējošā tērauda modelis, ko parasti sauc arī par 17-4; 17% Cr, 4% N.
Izplatītajām nerūsējošā tērauda virsmas apstrādes tehnoloģijām ir šādas apstrādes metodes:
① Virsmas dabiskā balināšanas apstrāde; ② virsmas spoguļa spilgta apstrāde; ③ Virsmas krāsošanas apstrāde.
1.3.1. Virsmas dabiskā balināšanas apstrāde: nerūsējošā tērauda apstrādes laikā, izmantojot tādus procesus kā uztīšana, apgriešana, metināšana vai mākslīgā virsmas karsēšanas apstrāde, veidojas melnā oksīda nogulsnes. Šī cietā pelēkā un melnā oksīda skala galvenokārt sastāv no diviem EO4 komponentiem, NiCr2O4 un NiF. Agrāk tās noņemšanai parasti tika izmantotas spēcīgas kodīgas metodes, piemēram, fluorūdeņražskābe un slāpekļskābe. Tomēr šai metodei ir augstas izmaksas, tā piesārņo vidi, ir kaitīga cilvēka ķermenim un tai ir spēcīga korozija. Tas ir pakāpeniski likvidēts. Pašlaik galvenokārt ir divas oksīdu skalu apstrādes metodes:
(1) Smilšu strūklas (strūklas strūklas) metode: galvenokārt izmantojiet mikrostikla lodīšu izsmidzināšanas metodi, lai no virsmas noņemtu melnā oksīda skalu.
(2) Ķīmiskā metode: mazgāšanai ar iegremdēšanu izmantojiet kodināšanas un pasivēšanas pastu bez piesārņojuma un tīrīšanas šķīdumu ar neorganiskām piedevām, kas istabas temperatūrā nav toksiskas. Tādējādi tiek sasniegts nerūsējošā tērauda dabiskās krāsas balināšanas mērķis. Pēc apstrādes tā būtībā izskatās kā matēta krāsa. Šī metode ir vairāk piemērota lieliem un sarežģītiem izstrādājumiem.
1.3.2. Nerūsējošā tērauda virsmas spoguļu spožu apstrādes metodes: atkarībā no nerūsējošā tērauda izstrādājumu sarežģītības un lietotāju prasībām spoguļa spīduma iegūšanai var izmantot mehāniskās pulēšanas, ķīmiskās pulēšanas un elektroķīmiskās pulēšanas metodes. Šo trīs metožu priekšrocības un trūkumi ir šādi:
1.3.3. Virsmas krāsošanas apstrāde: Nerūsējošā tērauda krāsojums ne tikai piešķir nerūsējošā tērauda izstrādājumiem dažādas krāsas, palielina izstrādājumu dažādību, bet arī uzlabo izstrādājumu nodilumizturību un izturību pret koroziju.
Ir šādas nerūsējošā tērauda krāsošanas metodes:
(1) ķīmiskās oksidācijas krāsošanas metode;
(2) elektroķīmiskās oksidācijas krāsošanas metode;
(3) jonu nogulsnēšanās oksīda krāsošanas metode;
(4) Augstas temperatūras oksidācijas krāsošanas metode;
(5) Gāzes fāzes krekinga krāsošanas metode.
Īss pārskats par dažādām metodēm ir šāds:
(1) Ķīmiskās oksidācijas krāsošanas metode: konkrētā šķīdumā plēves krāsu veido ķīmiskā oksidēšanās. Ir dihromāta metode, jauktā nātrija sāls metode, sulfidēšanas metode, skābās oksidācijas metode un sārmainās oksidācijas metode. Parasti "INCO metodi" izmanto vairāk. Tomēr, ja vēlaties nodrošināt konsekventu krāsu produktu partijai, kontrolei ir jāizmanto atsauces elektrods.
(2) Elektroķīmiskās krāsošanas metode: konkrētā šķīdumā plēves krāsu veido elektroķīmiskā oksidēšanās.
(3) Jonu nogulsnēšanās oksīda krāsošanas metodes ķīmiskā metode: ievietojiet nerūsējošā tērauda sagatavi vakuuma pārklāšanas mašīnā vakuuma iztvaicēšanas pārklājumam. Piemēram, pulksteņu korpusi un siksniņas, kas pārklātas ar titāna zeltu, parasti ir zeltaini dzeltenas. Šī metode ir piemērota liela daudzuma produktu apstrādei. Tā kā ieguldījums ir liels un izmaksas ir augstas, tas nav rentabls mazu partiju produktiem.
(4) Augstas temperatūras oksidācijas krāsošanas metode: iegremdējiet sagatavi noteiktā izkausētā sālī un uzturiet to pie noteiktiem procesa parametriem, lai sagatave veidotu noteikta biezuma oksīda plēvi un iegūtu dažādas krāsas.
(5) Gāzes fāzes krekinga krāsošanas metode: tā ir salīdzinoši sarežģīta un mazāk izmantota rūpniecībā.
1.3 Ārstēšanas metožu izvēle
Nerūsējošā tērauda virsmas apstrādei atbilstošā metode jāizvēlas atbilstoši izstrādājuma struktūrai, materiālam un dažādām virsmas prasībām.
SUS nozīme: SUS ir nerūsējošā tērauda kods Japānas JIS standartā.
Kad tiek izdoti Japānas standarti, tiem visiem ir pievienoti paskaidrojumi. Pievienotajās paskaidrojumu tabulās ir aprakstīts tērauda numuru iestatījumu evolūcijas process un standartos uzskaitīto tērauda skaitļu raksturlielumi un lietojumi. Ja tērauda numurs Japānā ir zīmols, kas importēts no Amerikas Savienotajām Valstīm, pirms trīsciparu skaitļa tiek pievienots prefikss "SUS" (nerūsējošā tērauda tērauds). Bet atšķirība no ASTM (American Society for Testing and Materials) ir tāda, ka, ja tas ir tērauda numurs, ko izstrādājusi pati Japāna, sufikss "J" norāda Japānu. Piemēram, "SUS 316J1" atšķiras no "SUS 316".
Kāda ir SUS316 nerūsējošā tērauda cietība?
304 ir salīdzinoši vāja nodilumizturība un karstumizturība. Magnētismā ir neliela atšķirība. Pēc apstrādes būs vāja magnētiskā parādība, bet vēlāk to var novērst ar tehnoloģiju palīdzību. Cietība 316 vidējām plāksnēm, plānām plāksnēm un sloksnēm pēc apstrādes (HRB)<>.
Pašlaik divi visbiežāk izmantotie nerūsējošie tēraudi ir 304 un 316 (vai atbilst 1.4308 un 1.4408 vācu valodā
