Όλοι γνωρίζουν για τον ανοξείδωτο χάλυβα, αλλά οι μη επαγγελματίες γενικά δεν γνωρίζουν ότι ο ανοξείδωτος χάλυβας χωρίζεται σε διαφορετικούς τύπους και ακόμη και σε εκατοντάδες ποιότητες.
Το "ανοξείδωτο ατσάλι" είναι μια πολύ γενική έννοια. Σύμφωνα με το ευρωπαϊκό πρότυπο EN 10088, ο ανοξείδωτος χάλυβας αναφέρεται σε μια κατηγορία μεταλλικών υλικών με περιεκτικότητα σε χρώμιο (Cr) μεγαλύτερη από 10,5% και αντιδιαβρωτική λειτουργία. Άλλα στοιχεία κράματος μπορούν επίσης να προστεθούν για άλλους λόγους απόδοσης.
Σε γενικές γραμμές, ο ανοξείδωτος χάλυβας χωρίζεται σε πέντε κατηγορίες: μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας, ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, διπλός ανοξείδωτος χάλυβας και ανοξείδωτος χάλυβας σκλήρυνσης με καθίζηση.
Για να διακρίνουμε γρήγορα αυτούς τους πέντε τύπους ανοξείδωτου χάλυβα, μπορεί να γίνει μια προκαταρκτική κρίση με βάση την περιεκτικότητα του υλικού σε κράμα.
Μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Εικόνα 1 Μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας ανήκει στο κράμα Fe-Cr-C-(Ni-Mo) - τα κύρια στοιχεία κράματος είναι ο σίδηρος, το χρώμιο και ο άνθρακας και ορισμένες ποιότητες περιέχουν νικέλιο και μολυβδαίνιο.
Το χαρακτηριστικό αυτού του τύπου υλικού είναι ότι η περιεκτικότητα σε χρώμιο (Cr) είναι μεταξύ 11,5-18%. Σε σύγκριση με άλλους τύπους ανοξείδωτου χάλυβα, η περιεκτικότητά του σε άνθρακα (C) είναι πολύ υψηλή, μεταξύ 0,15~1,2%. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η περιεκτικότητα σε άνθρακα γενικού κράματος χάλυβα όπως το Q355B είναι μόνο περίπου 0,2%.
Αυτός ο τύπος υλικού μπορεί να σκληρυνθεί με θερμική επεξεργασία για να αποκτήσει μεγαλύτερη αντοχή και σκληρότητα. Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας είναι βασικά μαγνητικός και αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως προκαταρκτική μέθοδος για να κριθεί ο τύπος του υλικού.
Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας χρησιμοποιείται συχνά για την κατασκευή προϊόντων που απαιτούν υψηλότερη σκληρότητα, όπως μαχαίρια κουζίνας, χειρουργικά εργαλεία ή ρουλεμάν.
Φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Εικόνα 2 Φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας ανήκει στο κράμα Fe-Cr-(Mo) - τα κύρια κράματα είναι ο σίδηρος και το χρώμιο και ορισμένες ποιότητες περιέχουν μολυβδαίνιο.
Σε σύγκριση με τον μαρτενσίτη, ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας έχει χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα, γενικά κάτω από 0,08%, αλλά πολύ μεγαλύτερο εύρος περιεκτικότητας σε χρώμιο - 10,5~30%.
Ο φερρίτης είναι επίσης μαγνητικός. Αυτός ο τύπος υλικού είναι δύσκολο να σκληρύνει με θερμική επεξεργασία και γενικά χρησιμοποιείται σε καταστάσεις όπου η σκληρότητα δεν είναι υψηλή απαίτηση, αλλά η αντίσταση στη διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου είναι υψηλή, όπως συστήματα εξάτμισης αυτοκινήτων, επένδυση αυτοκινήτου, πύργοι ζεστού νερού και άλλος εξοπλισμός.
Ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Εικόνα 3 Ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας ανήκει στο κράμα Fe-Cr-Ni (Mo) - τα κύρια κράματα είναι ο σίδηρος, το χρώμιο, το νικέλιο και ορισμένες ποιότητες περιέχουν μολυβδαίνιο.
Παρόμοια με τον φερρίτη, ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας συνήθως ελέγχει την περιεκτικότητα σε άνθρακα κάτω από 0,08%, η περιεκτικότητα σε χρώμιο είναι μεταξύ 16 και 28%, και το εύρος περιεκτικότητας σε νικέλιο είναι πολύ μεγαλύτερο - 3.5 έως 32% .
Η περιεκτικότητα σε κράμα αυτών των υλικών διασφαλίζει ότι διατηρούν πάντα μια ωστενιτική δομή από τις κρυογονικές θερμοκρασίες έως το σημείο τήξης. Όπως ο μαρτενσίτης, ο ωστενίτης μπορεί επίσης να σκληρυνθεί με θερμική επεξεργασία για να αλλάξει τις μηχανικές του ιδιότητες.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας είναι γενικά μη μαγνητικός, αλλά γενικά θα γίνει μαγνητικός εάν κατεργαστεί εν ψυχρώ χωρίς επεξεργασία διαλύματος. Το μεγαλύτερο χαρακτηριστικό του ωστενίτη είναι η εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, η ολκιμότητα και η σκληρότητά του.
Με βάση τις εξαιρετικές του ιδιότητες, ο ωστενίτης χρησιμοποιείται γενικά για την κατασκευή σκευών κουζίνας, χημικού βιομηχανικού εξοπλισμού, δομικών προϊόντων κ.λπ.
Duplex από ανοξείδωτο ατσάλι
Fiture 4 Duplex από ανοξείδωτο ατσάλι
Ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας ανήκει στο κράμα Fe-Cr-Ni-(Mo)-N - τα κύρια στοιχεία κράματος είναι ο σίδηρος, το χρώμιο, το νικέλιο, το άζωτο και ορισμένες ποιότητες περιέχουν μολυβδαίνιο.
Η λεγόμενη "διπλή φάση" σημαίνει ότι η δομή φερρίτη και η δομή ωστενίτη αντιπροσωπεύουν το 50% η καθεμία και η απόδοσή της συνδυάζει επίσης τα πλεονεκτήματα του φερρίτη και του ωστενίτη σε ένα - έχει μεγαλύτερη αντοχή διαρροής και αντοχή σε εφελκυσμό από τον ωστενίτη και είναι μαγνητικός.
Η περιεκτικότητα σε άνθρακα του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα μπορεί να ειπωθεί ότι είναι η χαμηλότερη μεταξύ όλων των ανοξείδωτων χάλυβων - λιγότερο από 0,03%. Το κατώτερο όριο περιεκτικότητας σε χρώμιο είναι υψηλότερο από αυτό των άλλων ανοξείδωτων χάλυβα - 21~26%. Η περιεκτικότητα σε νικέλιο είναι 3,5~8%. Ορισμένες μεμονωμένες ποιότητες περιέχουν μολυβδαίνιο, αλλά γενικά δεν θα υπερβαίνει το 4,5%.
Ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί γενικά να χρησιμοποιηθεί σε ναυτιλιακό εξοπλισμό, εγκαταστάσεις πετροχημικών εργοστασίων, εναλλάκτες θερμότητας, εξοπλισμό χαρτοποιίας κ.λπ.
Ανοξείδωτος χάλυβας σκλήρυνσης με καθίζηση
Σχήμα 5 Ανοξείδωτος χάλυβας σκλήρυνσης με καθίζηση
Ο ανοξείδωτος χάλυβας που σκληραίνει με καθίζηση ανήκει στο κράμα Fe-Cr-Ni-(Mo-Al-Cu-Nb)-N - τα κύρια κράματα είναι ο σίδηρος, το χρώμιο, το νικέλιο και το άζωτο και ορισμένες ποιότητες περιέχουν μολυβδαίνιο, αλουμίνιο, χαλκό και νιόβιο.
Αυτός ο τύπος ανοξείδωτου χάλυβα χαρακτηρίζεται από μέτρια αντοχή στη διάβρωση, εύκολη επεξεργασία και μπορεί να παράγει πολύ υψηλή αντοχή μετά από θερμική επεξεργασία σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες (γενικά 500~800 μοίρες).
Ο ανοξείδωτος χάλυβας που σκληραίνει με καθίζηση έχει μια αρχική μικροδομή ωστενίτη ή μαρτενσίτη. Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να μετατραπεί σε μαρτενσίτη με θερμική επεξεργασία πριν από τη σκλήρυνση με καθίζηση. Όταν ο μαρτενσίτης σκληρύνεται, η προκύπτουσα επεξεργασία θερμικής γήρανσης θα προκαλέσει την κατακρήμνιση σκληρών διαμεταλλικών ενώσεων από το πλέγμα και στη συνέχεια θα συμβεί σκλήρυνση με καθίζηση.
Μετά τη θερμική επεξεργασία, αυτός ο τύπος υλικού μπορεί να αποκτήσει αντοχή διαρροής που είναι 3 ή και 4 φορές μεγαλύτερη από τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα - 520MPa~1500MPa. Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται κυρίως στην αεροδιαστημική βιομηχανία και σε άλλους τομείς υψηλής τεχνολογίας που απαιτούν υψηλή αντοχή υλικού.
