Kuinka paljon tiedät ruostumattomasta teräksestä?
Teräs on yhteistermi rauta-hiiliseoksille, joiden hiilipitoisuus on välillä 0,02–2,11 %. Kaikki yli 2,11 % katsotaan raudaksi.
Teräksen kemiallinen koostumus voi vaihdella suuresti. Terästä, joka sisältää vain hiiltä, kutsutaan hiiliteräkseksi tai tavalliseksi teräkseksi. Sulatusprosessin aikana voidaan lisätä seosaineita, kuten kromia, nikkeliä, mangaania, piitä, titaania ja molybdeeniä parantamaan teräksen ominaisuuksia.
Ruostumattomalle teräkselle on ominaista sen ruosteen- ja korroosionkestävyys, jonka kromipitoisuus on vähintään 10,5 % ja hiilipitoisuus enintään 1,2 %.
Ruostumaton teräs ja ruostuminen
Kun ihmiset näkevät ruostumattoman teräksen pinnalla ruskeita ruostetäpliä, he usein hämmästyvät ja ajattelevat, ettei ruostumattoman teräksen pitäisi ruostua. He saattavat uskoa, että jos se ruostuu, se ei ole ruostumatonta terästä, ja teräksen laadussa saattaa olla ongelma. Tämä on kuitenkin yksipuolinen ja virheellinen näkemys, joka johtuu ruostumattoman teräksen ymmärtämättömyydestä. Ruostumaton teräs voi ruostua tietyissä olosuhteissa.
Ruostumattomalla teräksellä on kyky vastustaa ilmakehän hapettumista, mikä on sen ruosteenkestävyys, ja sillä on myös korroosionkestävyys väliaineissa, jotka sisältävät happoja, emäksiä ja suoloja. Sen korroosionkestävyys vaihtelee kuitenkin itse teräksen kemiallisen koostumuksen, kunnon, käyttöolosuhteiden ja ympäristön tyypin mukaan. Esimerkiksi materiaalilla 304 on erinomainen korroosionkestävyys kuivassa ja puhtaassa ympäristössä, mutta jos se siirretään rannikkoalueelle, jossa on paljon suolaa merisumussa, se ruostuu nopeasti. Siksi kaikki ruostumattomat teräkset eivät ole aina korroosionkestäviä ja ruostumattomia.
Ruostumaton teräs perustuu erittäin ohueen, mutta tiiviiseen ja vakaaseen, kromia sisältävään oksidikalvoon (suojakalvo), joka on muodostettu sen pinnalle estämään happiatomien jatkuvan tunkeutumisen ja hapettumisen jatkumisen, jolloin se saa korroosionkestävyyden. Jos tämä kalvo jostain syystä vaurioituu jatkuvasti, ilmasta tai nesteistä happiatomit tunkeutuvat jatkuvasti ja metallin rautaatomit erottuvat jatkuvasti muodostaen löysää rautaoksidia ja aiheuttaen jatkuvaa metallipinnan korroosiota.
Millainen ruostumaton teräs on vähemmän ruostumaton?
Tärkeimmät ruostumattoman teräksen korroosioon vaikuttavat tekijät ovat:
Seosainepitoisuus Yleisesti ottaen teräs, jonka kromipitoisuus on 10,5 % tai enemmän, on vähemmän altis ruosteelle. Mitä suurempi kromi- ja nikkelipitoisuus on, sitä parempi on korroosionkestävyys. Esimerkiksi 304-materiaali sisältää 8-10% nikkeliä ja 18-20% kromia, ja tällainen ruostumaton teräs ei ruostu normaaleissa olosuhteissa.
Valmistusyrityksen sulatusprosessi Teollisuusyrityksen sulatusprosessi vaikuttaa myös ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyteen. Suuret ruostumattoman teräksen tehtaat, joissa on hyvä sulatustekniikka, kehittyneet laitteet ja kehittyneet prosessit, voivat varmistaa seosaineiden hallinnan, epäpuhtauksien poistamisen ja teräsharkon jäähdytyslämpötilan hallinnan, mikä varmistaa vakaan ja luotettavan tuotteen laadun, hyvän sisäisen laatu ja vähemmän ruosteherkkä. Päinvastoin, jotkut pienet terästehtaat, joissa on vanhentuneet laitteet ja prosessit, eivät pysty poistamaan epäpuhtauksia sulatusprosessin aikana, ja niiden tuottamat tuotteet ovat väistämättä alttiita ruosteelle.
Ulkoinen ympäristö Ruostumaton teräs on vähemmän altis ruosteelle kuivissa ja hyvin ilmastoiduissa ympäristöissä. Kuitenkin ympäristöissä, joissa on korkea kosteus, jatkuva sateinen sää tai korkea happo- ja alkalipitoisuus ilmassa, ruostumaton teräs on alttiimpi ruosteelle. Jopa 304-materiaalista ruostumaton teräs voi ruostua, jos ympäristö on liian huono.
Kuinka käsitellä ruostepisteitä ruostumattomassa teräksessä?
Kemialliset menetelmät Käytä peittaustahnaa tai suihketta auttamaan ruostuneiden alueiden passivoinnissa kromioksidikalvon muodostamiseksi, mikä palauttaa niiden korroosionkestävyyden. Peittauksen jälkeen on erittäin tärkeää huuhdella kunnolla puhtaalla vedellä kaikkien epäpuhtauksien ja happojäämien poistamiseksi. Kiillota kaikkien käsittelyjen jälkeen uudelleen kiillotusvälineillä ja tiivistä kiillotusvahalla. Paikallisiin pieniin ruostepisteisiin voidaan käyttää bensiinin ja koneöljyn seosta suhteessa 1:1 puhtaalla liinalla ruostepisteiden poistamiseen.
Mekaaniset menetelmät Hiekkapuhalluspuhdistus, lasin tai keraamisen mikrohiukkasten ruiskutus, kuivausrumpu, harjaus ja kiillotus. Mekaanisilla menetelmillä voidaan poistaa aiemmin poistettujen materiaalien, kiillotusmateriaalien tai rullaavien materiaalien aiheuttama saastuminen. Kaikenlainen saaste, erityisesti vieraat rautahiukkaset, voivat olla korroosion lähteitä, erityisesti kosteissa ympäristöissä. Siksi on parasta suorittaa säännöllinen puhdistus kuivissa olosuhteissa, kun pinta puhdistetaan mekaanisesti. Mekaanisilla menetelmillä voidaan puhdistaa vain pinta, eivätkä ne voi muuttaa materiaalin luontaista korroosionkestävyyttä. Siksi on suositeltavaa kiillottaa uudelleen kiillotuslaitteella ja tiivistää kiillotusvahalla mekaanisen puhdistuksen jälkeen.
Voidaanko ruostumattoman teräksen arvioimiseen käyttää magneetteja?
Monet ihmiset tuovat mukanaan pienen magneetin ostaessaan ruostumatonta terästä tai ruostumattomia terästuotteita. He käyttävät magneettia tuotteiden testaamiseen uskoen, että ne, jotka eivät tartu, ovat hyvää ruostumatonta terästä. He ajattelevat, että jos se ei tartu, se ei ruostu. Tämä on kuitenkin väärinkäsitys.
Sen mikrorakenne määrää, onko ruostumaton teräs magneettinen vai ei. Teräksen jähmettymisprosessin aikana muodostuu erilaisia mikrorakenteita, kuten "ferriittiä", "austeniittia" ja "martensiittia" eri jähmettymislämpötiloissa. Ferriitti- ja martensiittiruostumattomat teräkset ovat magneettisia, kun taas austeniittisella ruostumattomalla teräksellä on paremmat kokonaisvaltaiset mekaaniset ominaisuudet, prosessoitavuus ja hitsattavuus. Kuitenkin korroosionkestävyyden kannalta magneettinen ferriitti ruostumaton teräs on vahvempi kuin austeniittinen ruostumaton teräs.
Tällä hetkellä ns. 200-sarjan ja 300-sarjan ruostumattomat teräkset, joissa on paljon mangaania ja vähän nikkeliä, ovat myös ei-magneettisia, mutta niiden suorituskyky poikkeaa paljon nikkelipitoisen 304:n ominaisuuksista. Lisäksi ruostumaton 304-teräs voi toimia niillä on myös lievä magnetismi prosessien, kuten venytyksen, hehkutuksen, kiillotuksen ja valun jälkeen. Siksi sen käyttäminen, onko ruostumaton teräs magneettista vai ei, sen laadun arvioimiseen on väärinkäsitys ja epätieteellinen.
Yleiset ruostumattomat teräslaadut
201: Mangaanilla substituoitu ruostumaton nikkeliteräs, jolla on tietty hapon ja alkalin kestävyys, korkea tiheys ja ei kuplia kiillotettuna. Käytetään kellokoteloissa, koristeputkissa, teollisuusputkissa ja muissa kevyissä venytystuotteissa.
202: Vähän nikkeliä ja paljon mangaania sisältävä ruostumaton teräs, jossa on noin 8 % nikkeliä ja mangaania. Se voi korvata 304:n heikoissa syövyttävissä olosuhteissa ja sillä on korkea kustannus-suorituskykysuhde. Käytetään pääasiassa rakennusten sisustamiseen, valtateiden suojakaiteisiin, kunnallistekniikkaan, lasikaiteisiin, valtatietiloihin jne.
304: Yleiskäyttöinen ruostumaton teräs, jolla on hyvä korroosionkestävyys, lämmönkestävyys, lujuus alhaisissa lämpötiloissa ja hyvät mekaaniset ominaisuudet. Sillä on korkea sitkeys ja sitä käytetään elintarviketeollisuudessa, lääketeollisuudessa, teollisuudessa, kemianteollisuudessa ja kodinsisustusteollisuudessa.
304L: Vähähiilinen 304 ruostumaton teräs, jota käytetään laitteissa ja koneiden osissa, jotka vaativat korroosionkestävyyttä ja muovattavuutta.
316: Lisätty molybdeeni, jolla on erinomainen korroosionkestävyys korkeissa lämpötiloissa. Käytetään merivesilaitteissa, kemianteollisuudessa, elintarviketeollisuudessa ja paperinvalmistuksessa.
321: Sillä on erinomainen korkean lämpötilan jännitysmurtuminen ja korkean lämpötilan virumisenestokyky.
430: Kestää lämpöväsymistä, pienempi lämpölaajenemiskerroin kuin austeniitilla. Käytetään kodinkoneissa ja rakennusten sisustamisessa.
410: Korkea kovuus, hyvä sitkeys, korroosionkestävyys, suuri lämmönjohtavuuskerroin, pieni laajenemiskerroin ja hyvä hapettumisenkestävyys. Käytetään osien valmistukseen, jotka kestävät ilmakehän, höyryn, veden ja hapettavien happojen aiheuttamaa korroosiota.
