Hvað er ryðfríu stáli?
Ryðfrítt stál er í raun skammstöfun á "ryðfríu sýru-þolnu stáli," sem vísar til flokks álstála með járn sem grunnefni og króminnihald sem er ekki minna en 10,5% (miðað við massa). Þessum málmi er hægt að breyta með því að bæta við málmbandi þáttum eins og nikkeli, mólýbdeni, mangani og köfnunarefni til að stilla innri samsetningu hans og eiginleika. Til dæmis, að blanda nikkel í ryðfríu stáli eykur tæringarþol þess og hár-hitaþol. Þar af leiðandi finnur þetta málmefni víðtæka notkun í ýmsum atvinnugreinum eftir vinnslu.
Flokkun ryðfríu stáli
Byggt á örbyggingu eftir hitameðferð er ryðfríu stáli fyrst og fremst flokkað í eftirfarandi fimm helstu tegundir.
Austenitískt ryðfrítt stál
Dæmigerð einkunnir eru 304 og 316. Þessi tegund inniheldur mikið magn af austenít-myndandi þáttum eins og nikkel, mangan og köfnunarefni. Það einkennist af ó-segulfræðilegum eiginleikum, framúrskarandi sveigjanleika og seigju, yfirburða suðuhæfni og almennt góðri tæringarþol. Hins vegar er ekki hægt að styrkja það með hitameðferð.
Ferritic ryðfríu stáli
Ferrítískt ryðfrítt stál notar fyrst og fremst króm sem málmblöndunarefni og sýnir líkama-miðaða kúbika (BCC) uppbyggingu. Dæmigerð einkunn er 430. Það einkennist af segulmagnaðir eiginleikum og miklum styrk, en sýnir lélega lágt-hitastig, viðkvæmt fyrir því að korn grófst á hita-svæðinu við suðu og lægri tæringarþol samanborið við austenítískt stál.
Martensitic ryðfríu stáli
Dæmigert einkunnir eru 410 og 420. Þær sýna mikinn styrk og hörku, með vélrænni eiginleika sem hægt er að stilla með mildun, en bjóða upp á tiltölulega lélega tæringarþol.
Úrkoma-Herðandi ryðfríu stáli
Með því að bæta við þáttum eins og Cu, Nb og Al, fylgt eftir með lausnarmeðferð og útfellingarherðingu til að mynda styrkingarfasa, sameina þessi stál mikinn styrk og góða tæringarþol. Dæmigerð einkunn er 17-4PH.
Tvíhliða ryðfríu stáli
Samsett úr bæði austenítískum og ferrítískum fasa, eins og 2205. Sameinar hörku austenítísks stáls og styrkleika ferrítísks stáls, sem býður upp á framúrskarandi mótstöðu gegn sprungum gegn tæringu.
Eiginleikar úr ryðfríu stáli málmi
| Fasteignaflokkur | Lykilfæribreyta | Lýsing og dæmigerð gildi |
|---|---|---|
| Vélrænir eiginleikar | Togstyrkur | Venjulega á bilinu 500-1000 MPa, allt eftir einkunn og ástandi. |
| Afkastastyrkur | Venjulega frá 200 MPa til yfir 550 MPa (lægra fyrir austenítískt stál, hærra fyrir martensitic og úrkomu-herðandi stál). | |
| Lenging | Austenitic steels usually >40%; ferritic og martensitic stál eru tiltölulega lægri. | |
| hörku | Mælt með Brinell (HB), Rockwell (HRB/HRC) o.s.frv., sem nær yfir breitt svið. | |
| Líkamlegir eiginleikar | Þéttleiki | Um það bil 7.7 - 8.0 g/cm³. |
| Bræðslumark | Um það bil 1370 - 1450 gráðu, fer eftir samsetningu. | |
| Varmaleiðni | Tiltölulega lágt, um 15-30 W/(m·K), sem er 1/3 til 1/2 af kolefnisstáli. | |
| Hitastækkunarstuðull | Hærra fyrir austenítískt stál (td ~17×10⁻⁶/K fyrir 304), sem krefst athygli á hitaálagi. | |
| Segulmagn | Austenítískt stál er venjulega ekki-segulmagnaðir (gæti orðið örlítið segulmagnaðir eftir vinnu); ferritic/martensitic stál eru segulmagnaðir. | |
| Efnafræðilegir eiginleikar | Tæringarþol | Inniheldur mótstöðu gegn samræmdri tæringu, gryfju, sprungutæringu, millikorna tæringu osfrv. |
| Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) | PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Hærra gildi gefur almennt til kynna betri holuþol. | |
| Framleiðslueignir | Vinnanleiki | Verulega breytilegt, undir áhrifum af hörku, seigleika, vinnu-herslutilhneigingu og aukefnum (td brennisteini). |
| Suðuhæfni | Almennt gott fyrir austenítískt stál; minnkuð hörku í HAZ á járnstáli; martensitic stál þurfa forhitun og PWHT. | |
| Formhæfni | Austenitic stál sýna framúrskarandi kaldvinnslueiginleika (stimplun, djúpteikning); aðrar tegundir eru tiltölulega lakari. |
Hver eru yfirborðsáferð fyrir ryðfríu stáli?
Eftir að hafa farið í sérsniðna CNC vinnslu myndast ryðfrítt stálSérsniðnir hlutar úr ryðfríu stáli. Yfirborð þess getur ennfremur náð fjölbreyttu útliti og virkni með veltingum, fægja og efnameðferðum.
Valsað yfirborð: eins og nr.1 (heitt-valsað + glæðað), 2B (kalt-valsað + bjartglóðað), BA (björt glæðað);
Vélræn fæging: Inniheldur slípað (HL), stutt-korn (SB) og spegil (8K).
Ryðfrítt stál vs títan málmblöndur
| Eign | Ryðfrítt stál | Títan álfelgur |
|---|---|---|
| Þéttleiki (g/cm³) | 7.9 | Um það bil 4,5 |
| Sérstakur styrkur | Miðlungs | Einstaklega hár |
| Tæringarþol | Frábært (í oxandi miðlum) | Frábært (sérstaklega í klóríðjónum umhverfi) |
| Kostnaður | Lágt til miðlungs | Mjög hár |
| Vinnsluerfiðleikar | Miðlungs (Vinnsluerfiðleikar eru mismunandi eftir einkunn.) | Hátt (mikið slit á verkfærum) |
| Dæmigert forrit | Byggingarhlutir, daglegar-vörur, efnaílát | Aerospace, lækningaígræðslur, sjóbúnaður |
Algengar spurningar
Sp.: Við hvaða aðstæður getur ryðfrítt stál enn ryðað?
A: Ryðfrítt stál mun tærast í umhverfi þar sem óvirkjuhlífarfilmurinn er stöðugt skemmdur eða getur ekki-gert við sjálfan sig, svo sem: miðlar með háum styrk klóríðjóna (sjó), draga úr súru umhverfi, sprungubyggingar eða galvanísk tæringu af völdum snertingar við ó-málma.
Sp.: Hvernig á að velja á milli 304 og 316 ryðfríu stáli?
A: 304 er hentugur fyrir flest andrúmsloft, ferskvatn og almennt efnaumhverfi . 316, sem inniheldur mólýbden, hentar fyrir umhverfi með klóríðjónum (td sjó, efnaverksmiðjur) eða þar sem krafist er meiri tæringarþols gryfju.
Sp.: Hvað er „aðgerðarmeðferð“? Hver er tilgangur þess?
A: Aðgerðarmeðferð er efnafræðileg eftir-vinnslutækni sem notar venjulega saltpéturssýru eða sítrónusýrulausnir til að fjarlægja lausar járnagnir af ryðfríu stáli yfirborðinu (aðallega sem stafar af snertingu við stálverkfæri við framleiðslu) og stuðla að myndun fullkominnar, einsleitrar krómoxíðfilmu. Tilgangur þess er að hámarka eðlislæga tæringarþol ryðfríu stáli og koma í veg fyrir ryð á yfirborði (blettur af völdum járnmengunar).
Sp.: Hvernig virkar ryðfrítt stál við mismunandi hitastig?
A: Austenitískt ryðfrítt stál (td 304, 316) sýnir framúrskarandi seigleika við lágt-hitastig, sem gerir það hentugt fyrir frosta umhverfi eins og fljótandi köfnunarefni eða súrefni. 304/316 gráður er hægt að nota með hléum undir 925 gráður (1632 gráður F) og stöðugt undir oxunarþol (1572 gráður), sem sýnir góða viðnám (1572 gráður). Hins vegar, langvarandi útsetning á milli 450-850 gráður eykur hættuna á karbíðútfellingu, sem krefst þess að nota L-gráðu eða stöðugar gráður (td 321).