Rustfritt stål (rustfritt stål)er forkortelsen for rustfritt syrebestandig stål, og stålkvaliteter som er motstandsdyktige mot svake korrosive medier som luft, damp, vann, eller har rustfrie egenskaper kalles rustfritt stål.
Begrepet "rustfritt stål«Refererer ikke bare til én type rustfritt stål, men til mer enn hundre typer industrielt rustfritt stål, som hver har god ytelse innen sitt spesifikke bruksområde.»
De inneholder alle 17 til 22 % krom, og bedre stålkvaliteter inneholder også nikkel. Tilsetning av molybden kan forbedre atmosfærisk korrosjon ytterligere, spesielt motstanden mot korrosjon i kloridholdige atmosfærer.
Klassifisering av rustfritt stål
1. Hva er rustfritt stål og syrebestandig stål?
Svar: Rustfritt stål er forkortelsen for rustfritt syrebestandig stål, som er motstandsdyktig mot svake korrosive medier som luft, damp, vann eller har rustfritt stål. Korroderte ståltyper kalles syrebestandig stål.
På grunn av forskjellen i kjemisk sammensetning mellom de to, er korrosjonsmotstanden deres forskjellig. Vanlig rustfritt stål er generelt ikke motstandsdyktig mot kjemisk korrosjon i medier, mens syrebestandig stål generelt er rustfritt.
2. Hvordan klassifisere rustfritt stål?
Svar: I henhold til organisasjonstilstanden kan det deles inn i martensittisk stål, ferritisk stål, austenittisk stål, austenittisk-ferritisk (dupleks) rustfritt stål og utskillelsesherdende rustfritt stål.
(1) Martensittisk stål: høy styrke, men dårlig plastisitet og sveiseevne.
De vanligste typene martensittisk rustfritt stål er 1Cr13, 3Cr13 osv. På grunn av det høye karboninnholdet har det høy styrke, hardhet og slitestyrke, men korrosjonsmotstanden er litt dårlig, og det brukes på grunn av høye mekaniske egenskaper og korrosjonsmotstand. Noen generelle deler er nødvendige, for eksempel fjærer, dampturbinblader, hydrauliske presseventiler osv.
Denne typen stål brukes etter bråkjøling og herding, og gløding er nødvendig etter smiing og stempling.
(2) Ferritisk stål: 15 % til 30 % krom. Korrosjonsmotstanden, seigheten og sveisebarheten øker med økende krominnhold, og motstanden mot kloridspenningskorrosjon er bedre enn andre typer rustfritt stål, som Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, osv.
På grunn av det høye krominnholdet er korrosjonsmotstanden og oksidasjonsmotstanden relativt god, men de mekaniske egenskapene og prosessegenskapene er dårlige. Det brukes hovedsakelig til syrebestandige konstruksjoner med lite spenning og som antioksidasjonsstål.
Denne typen stål kan motstå korrosjon fra atmosfæren, salpetersyre og saltløsninger, og har egenskapene god oksidasjonsmotstand ved høy temperatur og liten termisk ekspansjonskoeffisient. Det brukes i salpetersyre og utstyr til næringsmiddelfabrikker, og kan også brukes til å lage deler som fungerer ved høye temperaturer, for eksempel gassturbindeler, etc.
(3) Austenittisk stål: Inneholder mer enn 18 % krom, og inneholder også omtrent 8 % nikkel og en liten mengde molybden, titan, nitrogen og andre elementer. God generell ytelse, motstandsdyktig mot korrosjon fra ulike medier.
Vanligvis benyttes løsningsbehandling, det vil si at stålet varmes opp til 1050–1150 °C, og deretter vannkjøles eller luftkjøles for å oppnå en enfase austenittstruktur.
(4) Austenittisk-ferritisk (dupleks) rustfritt stål: Det har fordelene til både austenittisk og ferritisk rustfritt stål, og har superplastisitet. Austenitt og ferritt utgjør hver omtrent halvparten av rustfritt stål.
Ved lavt C-innhold er Cr-innholdet 18 % til 28 %, og Ni-innholdet er 3 % til 10 %. Noen ståltyper inneholder også legeringselementer som Mo, Cu, Si, Nb, Ti og N.
Denne typen stål har egenskapene til både austenittisk og ferritisk rustfritt stål. Sammenlignet med ferritt har den høyere plastisitet og seighet, ingen sprøhet ved romtemperatur, betydelig forbedret intergranulær korrosjonsmotstand og sveiseevne, samtidig som den opprettholder jernholdig overflate. Rustfritt stål er sprøtt ved 475 °C, har høy varmeledningsevne og superplastisitet.
Sammenlignet med austenittisk rustfritt stål har det høy styrke og betydelig forbedret motstand mot intergranulær korrosjon og kloridspenningskorrosjon. Dupleks rustfritt stål har utmerket motstand mot punktkorrosjon og er også et nikkelbesparende rustfritt stål.
(5) Nedbørsherdende rustfritt stål: Matrisen er austenitt eller martensitt, og de vanligste typene nedbørsherdende rustfritt stål er 04Cr13Ni8Mo2Al osv. Det er et rustfritt stål som kan herdes (forsterkes) ved nedbørsherding (også kjent som aldersherding).
I henhold til sammensetningen er den delt inn i krom rustfritt stål, krom-nikkel rustfritt stål og krom-mangan-nitrogen rustfritt stål.
(1) Krom rustfritt stål har en viss korrosjonsbestandighet (oksiderende syre, organisk syre, kavitasjon), varmebestandighet og slitestyrke, og brukes vanligvis som utstyrsmaterialer for kraftverk, kjemikalier og petroleum. Sveisbarheten er imidlertid dårlig, og det bør tas hensyn til sveiseprosessen og varmebehandlingsforholdene.
(2) Under sveising utsettes krom-nikkel rustfritt stål for gjentatt oppvarming for å utfelle karbider, noe som vil redusere korrosjonsmotstanden og de mekaniske egenskapene.
(3) Styrken, duktiliteten, seigheten, formbarheten, sveisbarheten, slitestyrken og korrosjonsmotstanden til krom-mangan rustfritt stål er god.
Vanskelige problemer innen sveising av rustfritt stål og introduksjon til bruk av materialer og utstyr
1. Hvorfor er det vanskelig å sveise rustfritt stål?
Svar: (1) Varmefølsomheten til rustfritt stål er relativt sterk, og oppholdstiden i temperaturområdet 450-850 °C er litt lengre, og korrosjonsmotstanden til sveisen og den varmepåvirkede sonen vil bli betydelig redusert;
(2) utsatt for termiske sprekker;
(3) Dårlig beskyttelse og kraftig oksidasjon ved høy temperatur;
(4) Den lineære ekspansjonskoeffisienten er stor, og det er lett å produsere stor sveisedeformasjon.
2. Hvilke effektive teknologiske tiltak kan iverksettes for sveising av austenittisk rustfritt stål?
Svar: (1) Velg sveisematerialer nøye i henhold til den kjemiske sammensetningen av grunnmetallet;
(2) Rask sveising med liten strøm, liten linjeenergi reduserer varmetilførselen;
(3) Sveisetråd med tynn diameter, sveisetråd, ingen sving, flerlags flerpasssveising;
(4) Tvungen avkjøling av sveisesømmen og den varmepåvirkede sonen for å redusere oppholdstiden ved 450–850 °C;
(5) Argonbeskyttelse på baksiden av TIG-sveisen;
(6) Sveiseskjøtene som er i kontakt med det korrosive mediet sveises til slutt;
(7) Passiveringsbehandling av sveisesømmen og varmepåvirket sone.
3. Hvorfor bør vi velge sveisetråd og elektrode i 25-13-serien for sveising av austenittisk rustfritt stål, karbonstål og lavlegert stål (sveising av ulikt stål)?
Svar: Ved sveising av forskjellige stålsveisede skjøter som forbinder austenittisk rustfritt stål med karbonstål og lavlegert stål, må sveisematerialet bruke sveisetråd i serie 25-13 (309, 309L) og sveisetråd (austenittisk 312, austenittisk 307, osv.).
Hvis andre sveisetilsatsmaterialer i rustfritt stål brukes, vil det oppstå martensittisk struktur og kalde sprekker på smeltelinjen på siden av karbonstål og lavlegert stål.
4. Hvorfor bruker solide sveisetråder i rustfritt stål 98 % Ar + 2 % O2 beskyttelsesgass?
Svar: Under MIG-sveising av solid rustfri ståltråd, hvis ren argongass brukes til skjerming, er overflatespenningen til smeltebadet høy, og sveisen er dårlig formet og viser en "pukkelrygg"-sveiseform. Tilsetning av 1 til 2 % oksygen kan redusere overflatespenningen til smeltebadet, og sveisesømmen er glatt og vakker.
5. Hvorfor blir overflaten på solid MIG-sveisetråd i rustfritt stål svart? Hvordan løser man dette problemet?
Svar: MIG-sveisehastigheten til solid sveisetråd i rustfritt stål er relativt høy (30–60 cm/min). Når beskyttelsesgassdysen har nådd det fremre smeltebadet, er sveisesømmen fortsatt i en rødglødende høytemperaturtilstand som lett oksideres av luft, og det dannes oksider på overflaten. Sveisesømmene er svarte. Beising og passivering kan fjerne den svarte huden og gjenopprette den opprinnelige overflatefargen til rustfritt stål.
6. Hvorfor må solid sveisetråd i rustfritt stål bruke en pulserende strømforsyning for å oppnå stråleovergang og sprutfri sveising?
Svar: Ved MIG-sveising med solid rustfritt ståltråd, φ1.2 sveisetråd, når strømmen I ≥ 260 ~ 280A, kan stråleovergangen realiseres; dråpen er kortslutningsovergangen med mindre enn denne verdien, og spruten er stor, vanligvis ikke anbefalt.
Kun ved å bruke MIG-strømforsyningen med puls kan pulsdråpen gå over fra liten spesifikasjon til stor spesifikasjon (velg minimums- eller maksimumsverdi i henhold til tråddiameteren), og sveise uten sprut.
7. Hvorfor er sveisetråden i rustfritt stål med flusskjerne beskyttet av CO2-gass i stedet for en pulserende strømforsyning?
Svar: For tiden er det vanlig brukt flusskjernetråd i rustfritt stål (som 308, 309 osv.). Sveiseflussformelen i sveisetråden er utviklet i henhold til den kjemiske metallurgiske reaksjonen i sveisen under beskyttelse av CO2-gass. Derfor er det generelt ikke behov for pulserende lysbuesveisestrømforsyning (pulserende strømforsyning trenger i utgangspunktet å bruke blandet gass). Hvis du vil gå inn i dråpeovergangen på forhånd, kan du også bruke pulserende strømforsyning eller konvensjonell gassskjermet sveisemodell med blandet gasssveising.
Publisert: 24. mars 2023