Keluli tahan karat (Keluli Tahan Karat)ialah singkatan bagi keluli tahan karat tahan asid, dan gred keluli yang tahan terhadap media menghakis lemah seperti udara, wap, air atau mempunyai sifat keluli tahan karat dipanggil keluli tahan karat.
Istilah "keluli tahan karat"bukan hanya merujuk kepada satu jenis keluli tahan karat, tetapi merujuk kepada lebih daripada seratus jenis keluli tahan karat industri, yang setiap satunya mempunyai prestasi yang baik dalam bidang aplikasi khususnya.
Kesemuanya mengandungi 17 hingga 22% kromium, dan gred keluli yang lebih baik juga mengandungi nikel. Menambah molibdenum boleh meningkatkan lagi kakisan atmosfera, terutamanya ketahanan terhadap kakisan dalam atmosfera yang mengandungi klorida.
Pengelasan keluli tahan karat
1. Apakah keluli tahan karat dan keluli tahan asid?
Jawapan: Keluli tahan karat ialah singkatan bagi keluli tahan karat tahan asid, yang tahan terhadap media menghakis yang lemah seperti udara, wap, air atau mempunyai keluli tahan karat. Gred keluli berkarat dipanggil keluli tahan asid.
Disebabkan perbezaan komposisi kimia kedua-duanya, rintangan kakisannya adalah berbeza. Keluli tahan karat biasa pada amnya tidak tahan terhadap kakisan medium kimia, manakala keluli tahan asid pada amnya tahan karat.
2. Bagaimana untuk mengklasifikasikan keluli tahan karat?
Jawapan: Mengikut keadaan organisasi, ia boleh dibahagikan kepada keluli martensitik, keluli feritik, keluli austenit, keluli tahan karat austenit-feritik (dupleks) dan keluli tahan karat pengerasan pemendakan.
(1) Keluli martensitik: kekuatan tinggi, tetapi keplastikan dan kebolehkimpalan yang lemah.
Gred keluli tahan karat martensitik yang biasa digunakan ialah 1Cr13, 3Cr13, dan sebagainya. Kerana kandungan karbon yang tinggi, ia mempunyai kekuatan, kekerasan dan rintangan haus yang tinggi, tetapi rintangan kakisannya sedikit lemah, dan ia digunakan untuk sifat mekanikal dan rintangan kakisan yang tinggi. Beberapa bahagian umum diperlukan, seperti spring, bilah turbin stim, injap tekan hidraulik, dan sebagainya.
Keluli jenis ini digunakan selepas pelindapkejutan dan pembajaan, dan penyepuhlindapan diperlukan selepas penempaan dan pengecapan.
(2) Keluli ferit: 15% hingga 30% kromium. Rintangan kakisan, ketahanan dan kebolehkimpalannya meningkat dengan peningkatan kandungan kromium, dan rintangannya terhadap kakisan tekanan klorida adalah lebih baik daripada jenis keluli tahan karat lain, seperti Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, dll.
Disebabkan kandungan kromiumnya yang tinggi, rintangan kakisan dan pengoksidaannya agak baik, tetapi sifat mekanikal dan sifat prosesnya adalah lemah. Ia kebanyakannya digunakan untuk struktur tahan asid dengan sedikit tekanan dan sebagai keluli anti-pengoksidaan.
Keluli jenis ini boleh menahan kakisan atmosfera, asid nitrik dan larutan garam, dan mempunyai ciri-ciri rintangan pengoksidaan suhu tinggi yang baik dan pekali pengembangan haba yang kecil. Ia digunakan dalam peralatan asid nitrik dan kilang makanan, dan juga boleh digunakan untuk membuat bahagian yang berfungsi pada suhu tinggi, seperti bahagian turbin gas, dsb.
(3) Keluli austenit: Ia mengandungi lebih daripada 18% kromium, dan juga mengandungi kira-kira 8% nikel dan sedikit molibdenum, titanium, nitrogen dan unsur-unsur lain. Prestasi keseluruhan yang baik, tahan kakisan oleh pelbagai media.
Secara amnya, rawatan larutan digunakan, iaitu keluli dipanaskan hingga 1050-1150 ° C, dan kemudian disejukkan dengan air atau udara untuk mendapatkan struktur austenit fasa tunggal.
(4) Keluli tahan karat austenit-ferit (dupleks): Ia mempunyai kelebihan keluli tahan karat austenit dan ferit, dan mempunyai keplastikan super. Austenit dan ferit masing-masing menyumbang kira-kira separuh daripada keluli tahan karat.
Dalam kes kandungan C yang rendah, kandungan Cr adalah 18% hingga 28%, dan kandungan Ni adalah 3% hingga 10%. Sesetengah keluli juga mengandungi unsur pengaloi seperti Mo, Cu, Si, Nb, Ti dan N.
Keluli jenis ini mempunyai ciri-ciri keluli tahan karat austenit dan ferit. Berbanding dengan ferit, ia mempunyai keplastikan dan ketahanan yang lebih tinggi, tiada kerapuhan suhu bilik, rintangan kakisan antara butiran dan prestasi kimpalan yang lebih baik dengan ketara, sambil mengekalkan besi. Badan keluli tahan karat rapuh pada 475°C, mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, dan mempunyai ciri-ciri superplastik.
Berbanding dengan keluli tahan karat austenit, ia mempunyai kekuatan yang tinggi dan rintangan yang jauh lebih baik terhadap kakisan antara butiran dan kakisan tegasan klorida. Keluli tahan karat dupleks mempunyai rintangan kakisan bopeng yang sangat baik dan juga merupakan keluli tahan karat penjimatan nikel.
(5) Keluli tahan karat pengerasan pemendakan: matriksnya ialah austenit atau martensit, dan gred keluli tahan karat pengerasan pemendakan yang biasa digunakan ialah 04Cr13Ni8Mo2Al dan sebagainya. Ia adalah keluli tahan karat yang boleh dikeraskan (diperkukuhkan) melalui pengerasan pemendakan (juga dikenali sebagai pengerasan usia).
Mengikut komposisi, ia dibahagikan kepada keluli tahan karat kromium, keluli tahan karat kromium-nikel dan keluli tahan karat kromium mangan nitrogen.
(1) Keluli tahan karat kromium mempunyai rintangan kakisan tertentu (asid pengoksidaan, asid organik, peronggaan), rintangan haba dan rintangan haus, dan secara amnya digunakan sebagai bahan peralatan untuk stesen janakuasa, bahan kimia dan petroleum. Walau bagaimanapun, kebolehkimpalannya adalah lemah, dan perhatian harus diberikan kepada proses kimpalan dan keadaan rawatan haba.
(2) Semasa kimpalan, keluli tahan karat kromium-nikel tertakluk kepada pemanasan berulang untuk memendakkan karbida, yang akan mengurangkan rintangan kakisan dan sifat mekanikal.
(3) Kekuatan, kemuluran, ketahanan, kebolehbentukan, kebolehkimpalan, rintangan haus dan rintangan kakisan keluli tahan karat kromium-mangan adalah baik.
Masalah sukar dalam kimpalan keluli tahan karat dan pengenalan kepada penggunaan bahan dan peralatan
1. Mengapakah mengimpal keluli tahan karat sukar?
Jawapan: (1) Kepekaan haba keluli tahan karat agak kuat, dan masa kediaman dalam julat suhu 450-850 ° C sedikit lebih lama, dan rintangan kakisan kimpalan dan zon yang terjejas haba akan berkurangan dengan ketara;
(2) mudah mengalami retakan haba;
(3) Perlindungan yang lemah dan pengoksidaan suhu tinggi yang teruk;
(4) Pekali pengembangan linear adalah besar, dan mudah untuk menghasilkan ubah bentuk kimpalan yang besar.
2. Apakah langkah-langkah teknologi berkesan yang boleh diambil untuk mengimpal keluli tahan karat austenit?
Jawapan: (1) Pilih bahan kimpalan dengan ketat mengikut komposisi kimia logam asas;
(2) Kimpalan pantas dengan arus kecil, tenaga talian kecil mengurangkan input haba;
(3) Dawai kimpalan berdiameter nipis, rod kimpalan, tanpa ayunan, kimpalan berbilang lapisan berbilang laluan;
(4) Penyejukan paksa pada jahitan kimpalan dan zon yang terjejas haba untuk mengurangkan masa kediaman pada 450-850°C;
(5) Perlindungan argon di bahagian belakang kimpalan TIG;
(6) Kimpalan yang bersentuhan dengan medium menghakis akhirnya dikimpal;
(7) Rawatan pasif pada jahitan kimpalan dan zon yang terjejas haba.
3. Mengapakah kita perlu memilih wayar dan elektrod kimpalan siri 25-13 untuk mengimpal keluli tahan karat austenit, keluli karbon dan keluli aloi rendah (kimpalan keluli berbeza)?
Jawapan: Untuk kimpalan sambungan kimpalan keluli berbeza yang menghubungkan keluli tahan karat austenit dengan keluli karbon dan keluli aloi rendah, logam deposit kimpalan mesti menggunakan dawai kimpalan siri 25-13 (309, 309L) dan rod kimpalan (Austenitik 312, Austenitik 307, dll.).
Jika bahan habis pakai kimpalan keluli tahan karat yang lain digunakan, struktur martensitik dan retakan sejuk akan muncul pada garisan pelakuran di sisi keluli karbon dan keluli aloi rendah.
4. Mengapakah wayar kimpalan keluli tahan karat pepejal menggunakan gas pelindung 98%Ar+2%O2?
Jawapan: Semasa kimpalan MIG dawai keluli tahan karat pepejal, jika gas argon tulen digunakan untuk melindungi, tegangan permukaan kolam lebur adalah tinggi, dan kimpalan tidak terbentuk dengan baik, menunjukkan bentuk kimpalan "bongkok". Menambah 1 hingga 2% oksigen dapat mengurangkan tegangan permukaan kolam lebur, dan jahitan kimpalan menjadi licin dan cantik.
5. Mengapakah permukaan dawai kimpalan keluli tahan karat pepejal MIG menjadi hitam? Bagaimanakah cara untuk menyelesaikan masalah ini?
Jawapan: Kelajuan kimpalan MIG bagi dawai kimpalan keluli tahan karat pepejal agak pantas (30-60cm/min). Apabila muncung gas pelindung telah mengalir ke kawasan kolam lebur hadapan, jahitan kimpalan masih dalam keadaan suhu tinggi yang panas membara, yang mudah dioksidakan oleh udara, dan oksida terbentuk di permukaan. Kimpalan berwarna hitam. Kaedah pempasifan penjerukan boleh menanggalkan kulit hitam dan mengembalikan warna permukaan asal keluli tahan karat.
6. Mengapakah dawai kimpalan keluli tahan karat pepejal perlu menggunakan bekalan kuasa berdenyut untuk mencapai peralihan jet dan kimpalan bebas percikan?
Jawapan: Apabila dawai keluli tahan karat pepejal kimpalan MIG, dawai kimpalan φ1.2, apabila arus I ≥ 260 ~ 280A, peralihan jet boleh direalisasikan; titisan adalah peralihan litar pintas dengan nilai kurang daripada ini, dan percikan adalah besar, secara amnya tidak digalakkan.
Hanya dengan menggunakan bekalan kuasa MIG dengan denyut, titisan denyut boleh beralih daripada spesifikasi kecil kepada spesifikasi besar (pilih nilai minimum atau maksimum mengikut diameter dawai), kimpalan bebas percikan.
7. Mengapakah dawai kimpalan keluli tahan karat berteras fluks dilindungi oleh gas CO2 dan bukannya bekalan kuasa berdenyut?
Jawapan: Wayar kimpalan keluli tahan karat berteras fluks yang biasa digunakan pada masa ini (seperti 308, 309, dll.), formula fluks kimpalan dalam dawai kimpalan dibangunkan mengikut tindak balas metalurgi kimia kimpalan di bawah perlindungan gas CO2, jadi secara amnya, tidak perlu bekalan kuasa kimpalan arka berdenyut (Bekalan kuasa dengan denyut pada dasarnya perlu menggunakan gas campuran), jika anda ingin memasuki peralihan titisan terlebih dahulu, anda juga boleh menggunakan bekalan kuasa denyut atau model kimpalan berpelindung gas konvensional dengan kimpalan gas campuran.
Masa siaran: 24 Mac 2023