Stal nierdzewna to materiał stopowy na bazie żelaza wykonany przez dodanie określonych elementów stopowych w celu osiągnięcia odporności na korozję. Jego główną cechą jest tworzenie gęstej, stabilnej warstwy pasywacji tlenku chromu na powierzchni. Warstwa ta działa jako bariera przeciwko zewnętrznym środkom korozyjnym, zapobiegając korozji materiału podstawowego - stąd nazwa "stali nierdzewnej". Nie jest całkowicie odporna na korozję, ale wykazuje wyjątkową odporność na korozję w zdecydowanej większości środowisk.
Skład ze stali nierdzewnej
Skład chemiczny stali nierdzewnej określa jej właściwości, z podstawowymi składnikami, w tym:
1 Element bazowy:żelazo (Fe), składające się w przybliżeniu z 60% do 80% stopu i służące jako jego matryca;
2 Kluczowy element:Chrom (Cr), o zawartości ≥10,5% (minimalny standard odporności na korozję stali nierdzewnej), stosowany do tworzenia filmu pasywacyjnego.
Elementy pomocnicze łączące:
·Nikiel (czyli nieZwiększa odporność na korozję, wytrzymałość i zdolność do obróbki (element rdzenia w serii 304, 316);
Poprawia odporność na korozję pęknięć i pęknięć (np. seria 316 zawiera Mo);·Molibdenu (Mo ) :
Wpływa na wytrzymałość i zdolność do obróbki; niskie poziomy węgla (≤0.08%) lub ultra niskie poziomy węgla (≤0.03%) zapewniają wyższą odporność na korozję;·Węgiel węglowy (C)
Mangan (Mn), krzem (Si), azot (N) itp., używane do optymalizacji wytrzymałości, spawalności i innych właściwości.·Inne elementy :
Główne cechy stali nierdzewnej
Wyjątkowa odporność na korozję:Ochronna warstwa pasywacji umożliwia przystosowanie się do złożonych środowisk, w tym wilgoci, kwasów i zasad;
Odporność na wysoką / niską temperaturę:Niektóre klasy wytrzymują temperatury przekraczające 1200°C, podczas gdy inne utrzymują twardość na -270°C;
Wysoka wytrzymałość i twardość:Wyższa wytrzymałość mechaniczna w porównaniu do zwykłej stali, ze zmniejszoną podatnością na pęknięcia i deformacje;
4) Zdolność do pracy :Może być przetwarzany w różne formy poprzez stymulację, spawanie, cięcie, polerowanie i inne techniki;
5. odwołanie estetyczne :Powierzchnie mogą być wykończone efektami lustrzanymi, szczotkowanymi lub piaskowanymi, zapewniając czystą teksturę bez konieczności dodatkowej powłoki;
Przyjazny dla środowiska i recyklingowy:Materiał w 100% podlega recyklingowi, zgodny z zasadami ekologicznymi.
Rodzaje stali nierdzewnej klasyfikowane według składu:
Na podstawie struktury metalograficznej (określonej kompozycją) stal nierdzewna podzielona jest głównie na cztery główne kategorie:
1. austenityczna stal nierdzewna (najczęstsza, licząc około 70%)
·Charakterystyka składu: Wysoki poziom chromu, wysoki poziom niklu (lub azotu zastępującego część niklu), niemagnetyczny;
Klasy reprezentatywne: 304 (0Cr18Ni9), 316 (0Cr17Ni12Mo2), 304L, 316L;·
Zalety: silna odporność na korozję, dobra wytrzymałość, doskonała spawalność, odpowiednia do większości zastosowań.·
Ferrytyczna stal nierdzewna
Cechy kompozycji: Wysoki poziom chromu, niski poziom niklu (lub wolny od niklu), właściwości magnetyczne;·
Klasy reprezentatywne: 430 (1Cr17), 409L·
Zalety: niskie koszty, doskonała odporność na korozję na stres, nadaje się do zastosowań dekoracyjnych i obudowy urządzeń.·
Martensityczna stal nierdzewna
Charakterystyka kompozycji: Średni do wysokiego chromu, niski nikl, stosunkowo wysoka zawartość węgla, magnetyczny;·
Klasy reprezentatywne: 410 (1Cr13), 420 (2Cr13)·
Zalety: Wysoka wytrzymałość, obróbka cieplna do utwardzania, nadaje się do kotłów, zaworów, elementów mechanicznych itp.·
Stal nierdzewna dupleksowa (struktura dwufazowa austenityczna + ferrytyczna)
Charakterystyka składu: zawartość chromu 18%-28%, zawartość niklu 3%-10%, zawiera molibden;·
Klasy reprezentatywne: 2205, 2507·
Zalety: Łączy odporność na korozję stali austenitycznej z wytrzymałością stali ferrytycznej, nadaje się do surowych środowisk, takich jak przetwórstwo chemiczne i inżynieria morska.·
Różnice między stali nierdzewnej i zwykłej stali
wymiar porównawczy | Stal nierdzewna | Stal zwykła (stale węglowe) |
Podstawowy składnik | Żelazo + ≥ 10,5% chrom + inne stopy | Żelazo + węgiel (bez chromu lub bardzo niski poziom chromu) |
Rust oporu | Mocna (ochrona filmowa z pasywnością) | Słaby (skłonny do utleniania i rdzenia) |
Odporność na korozję | Doskonała (odporność na kwasy i alkalie, odporność na wilgoć) | Słabe (łatwo do korozji) |
Efektywność koncentruje | Odporność na korozję, wytrzymałość i estetykę | Wytrzymałość (wymaga powłoki zapobiegającej rdzeniu) |
Koszty | Wyższe (dodanie elementów stopowych) | niżej |
Scenariusze stosowania | Kuchnia i łazienka, Przetwarzanie żywności, przemysł chemiczny, dekoracja budynków | Produkcja mechaniczna, konstrukcje budowlane (wymagające obróbki zapobiegającej rdzeniu) |
Główne zalety stali nierdzewnej
Długotrwała wytrzymałość: odporna na korozję i starzenie się, o żywotności 3-5 razy dłuższej niż zwykła stal;
Niskie koszty konserwacji: nie wymaga częstego malowania ani naprawy, z prostym czyszczeniem (wystarczy prosta woda lub neutralny detergent);
Bezpieczne i higieniczne: bez wycieku szkodliwych substancji, zgodne z normami kontaktu z żywnością i standardami jakości medycznej;
Szerokie zastosowanie: nadaje się do codziennych przedmiotów do ekstremalnych środowisk (morskie, wysokie temperatury, silne kwasy);
Silne zachowanie wartości: Recykling z wysoką wartością zasobów.
Typowe zastosowania stali nierdzewnej
Ze względu na swoje wszechstronne właściwości, stal nierdzewna przeniknęła różne gałęzie przemysłu:
1. dekoracja architektonicznaPrzenośniki, drzwi i okna, ściany zasłonowe, uchwyty schodowe, kabiny windy (zwykle 304, 430);
Szafy, naczynia kuchenne, podgrzewacze wody, panele chłodnicze (zwykle 304, 316);Urządzenia kuchenne i kąpielowe:
3 Przetwarzanie żywności:Zbiorniki magazynowe, rurociągi transportowe, obudowy sprzętu, naczynia stołowe (zwykle 304, 316L);
4 Opieka zdrowotna:Instrumenty chirurgiczne, urządzenia medyczne, uchwyty szpitalne, sprzęt do sterylizacji (zwykle 316L);
Aplikacje przemysłowe :Reaktory chemiczne, rurociągi naftowe, kotły, systemy wydechowe samochodowe (zwykle 316, 2205);
Inżynieria morska :pokłady statków, platformy morskie, sprzęt do odsolania wody morskiej (zwykle 316, 2507);
7 Życie codzienne:Butelki termiczne, sztućce ze stali nierdzewnej, meble zewnętrzne, sprzęt fitness (zwykle 304).