Oțel inoxidabil (Oțel inoxidabil)este abrevierea oțelului inoxidabil rezistent la acid, iar clasele de oțel care sunt rezistente la medii corozive slabe, cum ar fi aerul, aburul, apa sau au proprietăți inoxidabile se numesc oțel inoxidabil.
Termenul „oţel inoxidabil„Nu se referă pur și simplu la un singur tip de oțel inoxidabil, ci la peste o sută de tipuri de oțel inoxidabil industrial, fiecare dintre ele având performanțe bune în domeniul său specific de aplicare.”
Toate conțin între 17 și 22% crom, iar oțelurile mai bune conțin și ele nichel. Adăugarea de molibden poate îmbunătăți și mai mult coroziunea atmosferică, în special rezistența la coroziune în atmosfere care conțin cloruri.
Clasificarea oțelului inoxidabil
1. Ce este oțelul inoxidabil și oțelul rezistent la acizi?
Răspuns: Oțelul inoxidabil este abrevierea de la oțel inoxidabil rezistent la acid, care este rezistent la medii corozive slabe, cum ar fi aerul, aburul, apa sau are oțel inoxidabil. Clasele de oțel corodate se numesc oțeluri rezistente la acid.
Datorită diferenței de compoziție chimică a celor două, rezistența lor la coroziune este diferită. Oțelul inoxidabil obișnuit nu este, în general, rezistent la coroziunea mediilor chimice, în timp ce oțelul rezistent la acid este, în general, inoxidabil.
2. Cum se clasifică oțelul inoxidabil?
Răspuns: Conform stării de organizare, acesta poate fi împărțit în oțel martensitic, oțel feritic, oțel austenitic, oțel inoxidabil austenitic-feritic (duplex) și oțel inoxidabil cu duritate prin precipitare.
(1) Oțel martensitic: rezistență ridicată, dar plasticitate și sudabilitate slabe.
Clasele de oțel inoxidabil martensitic utilizate în mod obișnuit sunt 1Cr13, 3Cr13 etc., datorită conținutului ridicat de carbon, are rezistență, duritate și rezistență la uzură ridicate, dar rezistența la coroziune este puțin slabă și este utilizat pentru proprietăți mecanice ridicate și rezistență la coroziune. Sunt necesare câteva piese generale, cum ar fi arcuri, pale de turbină cu abur, supape de presă hidraulică etc.
Acest tip de oțel se utilizează după călire și revenire, iar recoacerea este necesară după forjare și ștanțare.
(2) Oțel feritic: 15% până la 30% crom. Rezistența sa la coroziune, tenacitatea și sudabilitatea cresc odată cu creșterea conținutului de crom, iar rezistența sa la coroziunea sub tensiune a clorurilor este mai bună decât a altor tipuri de oțel inoxidabil, cum ar fi Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28 etc.
Datorită conținutului ridicat de crom, rezistența sa la coroziune și la oxidare sunt relativ bune, dar proprietățile sale mecanice și de procesare sunt slabe. Este utilizat în principal pentru structuri rezistente la acid cu solicitări reduse și ca oțel antioxidant.
Acest tip de oțel poate rezista la coroziunea atmosferică, a acidului azotic și a soluției saline și are caracteristici precum o bună rezistență la oxidare la temperaturi ridicate și un coeficient de dilatare termică mic. Este utilizat în echipamentele pentru acidul azotic și fabricile de alimente și poate fi folosit și pentru fabricarea de piese care funcționează la temperaturi ridicate, cum ar fi piesele turbinelor cu gaz etc.
(3) Oțel austenitic: Conține peste 18% crom, aproximativ 8% nichel și o cantitate mică de molibden, titan, azot și alte elemente. Performanță generală bună, rezistent la coroziune din diverse medii.
În general, se adoptă tratamentul în soluție, adică oțelul este încălzit la 1050-1150 °C, apoi răcit cu apă sau cu aer pentru a obține o structură austenită monofazată.
(4) Oțel inoxidabil austenitic-feritic (duplex): Are avantajele oțelului inoxidabil austenitic și feritic și are superplasticitate. Austenita și ferita reprezintă fiecare aproximativ jumătate din oțelul inoxidabil.
În cazul unui conținut scăzut de C, conținutul de Cr este de 18% până la 28%, iar conținutul de Ni este de 3% până la 10%. Unele oțeluri conțin și elemente de aliere precum Mo, Cu, Si, Nb, Ti și N.
Acest tip de oțel are caracteristicile atât ale oțelurilor inoxidabile austenitice, cât și ale celor feritice. Comparativ cu ferita, are o plasticitate și o tenacitate mai mari, nu prezintă fragilitate la temperatura camerei, o rezistență la coroziune intergranulară și performanțe de sudare semnificativ îmbunătățite, menținând în același timp rezistența la fier. Corpul oțelului inoxidabil este fragil la 475°C, are o conductivitate termică ridicată și are caracteristici de superplasticitate.
Comparativ cu oțelul inoxidabil austenitic, are o rezistență ridicată și o rezistență semnificativ îmbunătățită la coroziunea intergranulară și la coroziunea sub stres a clorurilor. Oțelul inoxidabil duplex are o rezistență excelentă la coroziunea prin pitting și este, de asemenea, un oțel inoxidabil care economisește nichel.
(5) Oțel inoxidabil durificat prin precipitare: matricea este austenită sau martensită, iar clasele obișnuite de oțel inoxidabil durificat prin precipitare sunt 04Cr13Ni8Mo2Al și așa mai departe. Este un oțel inoxidabil care poate fi călit (întărit) prin durificare prin precipitare (cunoscută și sub denumirea de durificare prin îmbătrânire).
Conform compoziției, se împarte în oțel inoxidabil cu crom, oțel inoxidabil cu crom-nichel și oțel inoxidabil cu crom-mangan și azot.
(1) Oțelul inoxidabil cu crom are o anumită rezistență la coroziune (acid oxidant, acid organic, cavitație), rezistență la căldură și rezistență la uzură și este utilizat în general ca material pentru echipamente pentru centrale electrice, substanțe chimice și petrol. Cu toate acestea, sudabilitatea sa este slabă și trebuie acordată atenție procesului de sudare și condițiilor de tratament termic.
(2) În timpul sudării, oțelul inoxidabil crom-nichel este supus unor încălziri repetate pentru a precipita carburi, ceea ce va reduce rezistența la coroziune și proprietățile mecanice.
(3) Rezistența, ductilitatea, tenacitatea, formabilitatea, sudabilitatea, rezistența la uzură și rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil crom-mangan sunt bune.
Probleme dificile în sudarea oțelului inoxidabil și introducere în utilizarea materialelor și echipamentelor
1. De ce este dificilă sudarea oțelului inoxidabil?
Răspuns: (1) Sensibilitatea la căldură a oțelului inoxidabil este relativ puternică, iar timpul de rezidență în intervalul de temperatură 450-850 °C este puțin mai lung, iar rezistența la coroziune a sudurii și a zonei afectate termic va fi redusă semnificativ;
(2) predispus la fisuri termice;
(3) Protecție slabă și oxidare severă la temperaturi ridicate;
(4) Coeficientul de dilatare liniară este mare și este ușor să se producă deformări mari la sudură.
2. Ce măsuri tehnologice eficiente pot fi luate pentru sudarea oțelului inoxidabil austenitic?
Răspuns: (1) Selectați cu strictețe materialele de sudură în funcție de compoziția chimică a metalului de bază;
(2) Sudarea rapidă cu curent mic și energia liniară mică reduce aportul de căldură;
(3) Sârmă de sudură cu diametru subțire, tijă de sudură, fără oscilație, sudură multistrat cu mai multe treceri;
(4) Răcire forțată a sudurii și a zonei afectate termic pentru a reduce timpul de staționare la 450-850°C;
(5) Protecție cu argon pe spatele sudurii TIG;
(6) Sudurile care intră în contact cu mediul coroziv sunt în final sudate;
(7) Tratament de pasivizare a sudurii și a zonei afectate termic.
3. De ce ar trebui să alegem sârma și electrodul de sudură din seria 25-13 pentru sudarea oțelului inoxidabil austenitic, a oțelului carbon și a oțelului slab aliat (sudarea oțelurilor diferite)?
Răspuns: La sudarea îmbinărilor sudate din oțeluri diferite, care conectează oțelul inoxidabil austenitic cu oțelul carbon și oțelul slab aliat, metalul depus la sudură trebuie să utilizeze sârmă de sudură din seria 25-13 (309, 309L) și baretă de sudură (austenitică 312, austenitică 307 etc.).
Dacă se utilizează alte consumabile de sudură din oțel inoxidabil, pe linia de fuziune de pe partea oțelului carbon și a oțelului slab aliat vor apărea structură martensitică și fisuri reci.
4. De ce folosesc firele de sudură din oțel inoxidabil solid gaz protector 98% Ar + 2% O2?
Răspuns: În timpul sudării MIG a sârmei solide din oțel inoxidabil, dacă se utilizează gaz argon pur pentru ecranare, tensiunea superficială a băii topite este mare, iar sudura este slab formată, prezentând o formă de sudură „cu cocoașă”. Adăugarea a 1 până la 2% oxigen poate reduce tensiunea superficială a băii topite, iar cusătura sudurii este netedă și frumoasă.
5. De ce se înnegrește suprafața sârmei de sudură din oțel inoxidabil solid pentru sudarea MIG? Cum se rezolvă această problemă?
Răspuns: Viteza de sudare MIG a sârmei de sudură din oțel inoxidabil solid este relativ rapidă (30-60 cm/min). Când duza de gaz protector a ajuns în zona frontală a băii topite, cordonul de sudură este încă într-o stare de temperatură înaltă, roșie-încinsă, fiind ușor oxidat de aer, iar la suprafață se formează oxizi. Sudurile sunt negre. Metoda de pasivizare prin decapare poate îndepărta pelicula neagră și poate restabili culoarea originală a suprafeței oțelului inoxidabil.
6. De ce este necesară utilizarea unei surse de alimentare pulsate pentru a obține o tranziție a jetului și o sudare fără stropi?
Răspuns: La sudarea MIG cu sârmă solidă din oțel inoxidabil, sârmă de sudură φ1.2, când curentul I ≥ 260 ~ 280A, se poate realiza tranziția jetului; picătura este o tranziție de scurtcircuit cu o valoare mai mică decât această, iar stropii sunt mari, în general nerecomandate.
Numai prin utilizarea sursei de alimentare MIG cu impulsuri, picătura de impuls poate trece de la specificații mici la specificații mari (alegeți valoarea minimă sau maximă în funcție de diametrul sârmei), sudură fără stropi.
7. De ce este sârma de sudură din oțel inoxidabil cu miez de flux protejată de gaz CO2 în loc de o sursă de alimentare pulsată?
Răspuns: Sârma de sudură din oțel inoxidabil cu miez de flux utilizată în prezent (cum ar fi 308, 309 etc.) are formula fluxului de sudură dezvoltată în funcție de reacția chimică metalurgică de sudură sub protecția gazului CO2, deci, în general, nu este nevoie de alimentare cu arc pulsat pentru sudură (alimentarea cu impulsuri trebuie să utilizeze practic gaz mixt). Dacă doriți să intrați în tranziția cu picături în avans, puteți utiliza și o sursă de alimentare cu impulsuri sau un model convențional de sudură cu gaz protector cu gaz mixt.
Data publicării: 24 martie 2023