Acciaio inossidabile (acciaio inossidabile)è l'abbreviazione di acciaio inossidabile resistente agli acidi e i gradi di acciaio resistenti a fluidi corrosivi deboli come aria, vapore, acqua o che hanno proprietà inossidabili sono chiamati acciaio inossidabile.
Il termine "acciaio inossidabile" non si riferisce semplicemente a un tipo di acciaio inossidabile, ma a più di cento tipi di acciaio inossidabile industriale, ognuno dei quali offre buone prestazioni nel suo specifico campo di applicazione.
Contengono tutti dal 17 al 22% di cromo e gli acciai di qualità superiore contengono anche nichel. L'aggiunta di molibdeno può migliorare ulteriormente la resistenza alla corrosione atmosferica, in particolare in atmosfere contenenti cloruri.
Primo. Classificazione dell'acciaio inossidabile
1. Cosa sono l'acciaio inossidabile e l'acciaio resistente agli acidi?
Risposta: Acciaio inossidabile è l'abbreviazione di acciaio inossidabile resistente agli acidi, che è resistente a fluidi corrosivi deboli come aria, vapore, acqua o acciaio inossidabile. I gradi di acciaio corrosi sono chiamati acciai resistenti agli acidi.
A causa della diversa composizione chimica dei due, la loro resistenza alla corrosione è diversa. L'acciaio inossidabile comune generalmente non è resistente alla corrosione chimica, mentre l'acciaio resistente agli acidi è generalmente inossidabile.
2. Come classificare l'acciaio inossidabile?
Risposta: In base allo stato organizzativo, può essere suddiviso in acciaio martensitico, acciaio ferritico, acciaio austenitico, acciaio inossidabile austeno-ferritico (duplex) e acciaio inossidabile temprato per precipitazione.
(1) Acciaio martensitico: elevata resistenza, ma scarsa plasticità e saldabilità.
I gradi di acciaio inossidabile martensitico comunemente utilizzati sono 1Cr13, 3Cr13, ecc., che, grazie all'elevato contenuto di carbonio, presentano elevata resistenza, durezza e resistenza all'usura, ma una resistenza alla corrosione leggermente scarsa. Vengono utilizzati per le elevate proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione. Sono richiesti alcuni componenti generici, come molle, pale di turbine a vapore, valvole di presse idrauliche, ecc.
Questo tipo di acciaio viene utilizzato dopo la tempra e il rinvenimento, mentre dopo la forgiatura e lo stampaggio è necessaria la ricottura.
(2) Acciaio ferritico: dal 15% al 30% di cromo. La sua resistenza alla corrosione, tenacità e saldabilità aumentano con l'aumentare del contenuto di cromo, e la sua resistenza alla corrosione sotto sforzo da cloruri è migliore rispetto ad altri tipi di acciaio inossidabile, come Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, ecc.
Grazie all'elevato contenuto di cromo, la sua resistenza alla corrosione e all'ossidazione è relativamente buona, ma le sue proprietà meccaniche e di processo sono scarse. Viene utilizzato principalmente per strutture resistenti agli acidi con poche sollecitazioni e come acciaio antiossidante.
Questo tipo di acciaio resiste alla corrosione atmosferica, all'acido nitrico e alle soluzioni saline, e presenta una buona resistenza all'ossidazione ad alta temperatura e un basso coefficiente di dilatazione termica. Viene utilizzato nelle apparecchiature per la lavorazione dell'acido nitrico e degli alimenti, e può essere utilizzato anche per realizzare componenti che operano ad alte temperature, come componenti di turbine a gas, ecc.
(3) Acciaio austenitico: contiene oltre il 18% di cromo, circa l'8% di nichel e una piccola quantità di molibdeno, titanio, azoto e altri elementi. Buone prestazioni generali, resistente alla corrosione da vari agenti.
Generalmente si adotta il trattamento di soluzione, ovvero l'acciaio viene riscaldato a 1050-1150 °C e poi raffreddato ad acqua o ad aria per ottenere una struttura austenitica monofasica.
(4) Acciaio inossidabile austeno-ferritico (duplex): presenta i vantaggi sia dell'acciaio inossidabile austenitico che di quello ferritico, ed è superplastico. Austenite e ferrite costituiscono ciascuna circa la metà dell'acciaio inossidabile.
Nel caso di un basso contenuto di C, il contenuto di Cr è compreso tra il 18% e il 28%, mentre il contenuto di Ni è compreso tra il 3% e il 10%. Alcuni acciai contengono anche elementi di lega quali Mo, Cu, Si, Nb, Ti e N.
Questo tipo di acciaio presenta le caratteristiche sia degli acciai inossidabili austenitici che di quelli ferritici. Rispetto alla ferrite, presenta maggiore plasticità e tenacità, nessuna fragilità a temperatura ambiente, resistenza alla corrosione intergranulare e prestazioni di saldatura significativamente migliorate, pur mantenendo la resistenza al ferro. L'acciaio inossidabile del corpo è fragile a 475 °C, ha un'elevata conduttività termica e presenta caratteristiche di superplasticità.
Rispetto all'acciaio inossidabile austenitico, presenta un'elevata resistenza e una resistenza significativamente migliorata alla corrosione intergranulare e alla tensocorrosione da cloruri. L'acciaio inossidabile duplex ha un'eccellente resistenza alla corrosione puntiforme ed è anche un acciaio inossidabile a risparmio di nichel.
(5) Acciaio inossidabile indurito per precipitazione: la matrice è austenite o martensite e i gradi di acciaio inossidabile indurito per precipitazione comunemente utilizzati sono 04Cr13Ni8Mo2Al e così via. È un acciaio inossidabile che può essere indurito (rinforzato) mediante indurimento per precipitazione (noto anche come indurimento per invecchiamento).
In base alla composizione, si divide in acciaio inossidabile al cromo, acciaio inossidabile al cromo-nichel e acciaio inossidabile al cromo-manganese-azoto.
(1) L'acciaio inossidabile al cromo presenta una certa resistenza alla corrosione (acido ossidante, acido organico, cavitazione), resistenza al calore e all'usura, ed è generalmente utilizzato come materiale per apparecchiature di centrali elettriche, prodotti chimici e petrolio. Tuttavia, la sua saldabilità è scarsa e occorre prestare attenzione al processo di saldatura e alle condizioni di trattamento termico.
(2) Durante la saldatura, l'acciaio inossidabile al cromo-nichel viene sottoposto a ripetuti riscaldamenti per precipitare i carburi, che ridurranno la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche.
(3) La resistenza, la duttilità, la tenacità, la formabilità, la saldabilità, la resistenza all'usura e la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile al cromo-manganese sono buone.
Problemi difficili nella saldatura dell'acciaio inossidabile e introduzione all'uso di materiali e attrezzature
1. Perché è difficile saldare l'acciaio inossidabile?
Risposta: (1) La sensibilità al calore dell'acciaio inossidabile è relativamente forte e il tempo di permanenza nell'intervallo di temperatura di 450-850 °C è leggermente più lungo e la resistenza alla corrosione della saldatura e della zona interessata dal calore sarà seriamente ridotta;
(2) soggetto a crepe termiche;
(3) Scarsa protezione e grave ossidazione ad alta temperatura;
(4) Il coefficiente di espansione lineare è elevato ed è facile produrre grandi deformazioni della saldatura.
2. Quali misure tecnologiche efficaci possono essere adottate per la saldatura dell'acciaio inossidabile austenitico?
Risposta: (1) Selezionare rigorosamente i materiali di saldatura in base alla composizione chimica del metallo di base;
(2) La saldatura veloce con corrente bassa e piccola energia di linea riduce l'apporto di calore;
(3) Filo di saldatura di diametro sottile, bacchetta di saldatura, senza oscillazione, saldatura multistrato multi-passata;
(4) Raffreddamento forzato del cordone di saldatura e della zona termicamente alterata per ridurre il tempo di residenza a 450-850°C;
(5) Protezione all'argon sul retro della saldatura TIG;
(6) Le saldature a contatto con il mezzo corrosivo vengono infine saldate;
(7) Trattamento di passivazione del cordone di saldatura e della zona termicamente alterata.
3. Perché dovremmo scegliere il filo e l'elettrodo per saldatura della serie 25-13 per la saldatura di acciaio inossidabile austenitico, acciaio al carbonio e acciaio basso legato (saldatura di acciai dissimili)?
Risposta: Per saldare giunti saldati di acciai dissimili che collegano acciaio inossidabile austenitico con acciaio al carbonio e acciaio debolmente legato, il metallo di deposito della saldatura deve utilizzare filo di saldatura della serie 25-13 (309, 309L) e bacchetta di saldatura (austenitico 312, austenitico 307, ecc.).
Se si utilizzano altri materiali di consumo per saldatura in acciaio inossidabile, sulla linea di fusione sul lato dell'acciaio al carbonio e dell'acciaio debolmente legato si formeranno strutture martensitiche e cricche a freddo.
4. Perché i fili di saldatura in acciaio inossidabile pieno utilizzano gas di protezione al 98% Ar+2% O2?
Risposta: Durante la saldatura MIG di filo pieno in acciaio inossidabile, se si utilizza gas argon puro per la schermatura, la tensione superficiale del bagno di fusione è elevata e la saldatura risulta malformata, con una forma a "gobba". L'aggiunta di ossigeno dall'1 al 2% può ridurre la tensione superficiale del bagno di fusione e il giunto di saldatura risulta liscio e di bell'aspetto.
5. Perché la superficie del filo di saldatura MIG in acciaio inossidabile diventa nera? Come risolvere questo problema?
Risposta: La velocità di saldatura MIG del filo di saldatura in acciaio inossidabile pieno è relativamente elevata (30-60 cm/min). Quando l'ugello del gas protettivo raggiunge la zona anteriore del bagno di fusione, il cordone di saldatura è ancora rovente ad alta temperatura, facilmente ossidabile dall'aria, e sulla superficie si formano ossidi. Le saldature sono nere. Il metodo di passivazione mediante decapaggio può rimuovere la pellicola nera e ripristinare il colore superficiale originale dell'acciaio inossidabile.
6. Perché il filo di saldatura in acciaio inossidabile pieno deve utilizzare un'alimentazione pulsata per ottenere una transizione del getto e una saldatura senza spruzzi?
Risposta: Quando si salda MIG con filo di acciaio inossidabile pieno, filo di saldatura φ1.2, quando la corrente I ≥ 260 ~ 280 A, è possibile realizzare la transizione del getto; la goccia è una transizione di cortocircuito con un valore inferiore a questo e gli schizzi sono grandi, generalmente non consigliati.
Solo utilizzando l'alimentatore MIG con impulsi, la goccia di impulso può passare da una specifica piccola a una specifica grande (scegliere il valore minimo o massimo in base al diametro del filo), con una saldatura senza spruzzi.
7. Perché il filo di saldatura in acciaio inossidabile animato è protetto dal gas CO2 anziché da un alimentatore pulsato?
Risposta: Attualmente, il filo per saldatura in acciaio inossidabile animato (come 308, 309, ecc.) è comunemente utilizzato. La formula del flusso di saldatura nel filo per saldatura è sviluppata in base alla reazione metallurgica chimica di saldatura sotto la protezione del gas CO2, quindi, in generale, non è necessario un alimentatore per saldatura ad arco pulsato (l'alimentatore con impulso deve fondamentalmente utilizzare gas misto); se si desidera immettere in anticipo la transizione della goccia, è anche possibile utilizzare un alimentatore a impulsi o un modello di saldatura convenzionale con protezione di gas con saldatura a gas misto.
Data di pubblicazione: 24-03-2023