Nehrđajući čelik (Stainless Steel)je skraćenica od nehrđajućeg čelika otpornog na kiseline, a vrste čelika koje su otporne na slabe korozivne medije kao što su zrak, para, voda ili imaju svojstva nehrđajućeg čelika nazivaju se nehrđajući čelik.
Pojam "nehrđajući čelik" ne odnosi se samo na jednu vrstu nehrđajućeg čelika, već se odnosi na više od stotinu vrsta industrijskog nehrđajućeg čelika, od kojih svaka ima dobre performanse u svom specifičnom području primjene.
Svi sadrže 17 do 22% hroma, a bolje vrste čelika sadrže i nikal.Dodavanje molibdena može dodatno poboljšati atmosfersku koroziju, posebno otpornost na koroziju u atmosferama koje sadrže hlorid.
一.Klasifikacija nerđajućeg čelika
1. Šta je nerđajući čelik i čelik otporan na kiseline?
Odgovor: Nerđajući čelik je skraćenica od nerđajućeg čelika otpornog na kiseline, koji je otporan na slabe korozivne medije kao što su vazduh, para, voda ili ima nerđajući čelik.Korodirani čelici nazivaju se čelici otporni na kiseline.
Zbog razlike u hemijskom sastavu ova dva, njihova otpornost na koroziju je različita.Obični nehrđajući čelik općenito nije otporan na koroziju kemijskog medija, dok je čelik otporan na kiseline općenito nehrđajući.
2. Kako klasificirati nehrđajući čelik?
Odgovor: Prema organizacijskom stanju može se podijeliti na martenzitni čelik, feritni čelik, austenitni čelik, austenitno-feritni (dupleks) nehrđajući čelik i nehrđajući čelik koji očvršćuje taloženjem.
(1) Martenzitni čelik: visoka čvrstoća, ali loša plastičnost i zavarljivost.
Uobičajeni razredi martenzitnog nehrđajućeg čelika su 1Cr13, 3Cr13, itd., zbog visokog sadržaja ugljika, ima visoku čvrstoću, tvrdoću i otpornost na habanje, ali je otpornost na koroziju malo loša, te se koristi za visoka mehanička svojstva i otpornost na koroziju.Neki opći dijelovi su potrebni, kao što su opruge, lopatice parne turbine, hidraulički ventili za presovanje, itd.
Ova vrsta čelika se koristi nakon kaljenja i kaljenja, a žarenje je potrebno nakon kovanja i štancanja.
(2) Feritni čelik: 15% do 30% hroma.Njegova otpornost na koroziju, žilavost i zavarljivost se povećavaju sa povećanjem sadržaja hroma, a otpornost na hloridnu naponsku koroziju je bolja od drugih vrsta nerđajućeg čelika, kao što su Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, itd.
Zbog visokog sadržaja hroma, njegova otpornost na koroziju i otpornost na oksidaciju su relativno dobre, ali su njegova mehanička svojstva i procesna svojstva loša.Uglavnom se koristi za strukture otporne na kiseline s malim naprezanjem i kao antioksidacijski čelik.
Ova vrsta čelika može odoljeti koroziji atmosfere, dušične kiseline i otopine soli, te ima karakteristike dobre otpornosti na oksidaciju pri visokim temperaturama i malog koeficijenta toplinske ekspanzije.Koristi se u opremi tvornica dušične kiseline i hrane, a može se koristiti i za izradu dijelova koji rade na visokim temperaturama, kao što su dijelovi plinskih turbina itd.
(3) Austenitni čelik: Sadrži više od 18% kroma, a također sadrži oko 8% nikla i malu količinu molibdena, titana, dušika i drugih elemenata.Dobre ukupne performanse, otporan na koroziju raznim medijima.
Općenito se primjenjuje tretman otopinom, odnosno čelik se zagrijava na 1050-1150 °C, a zatim se hladi vodom ili zrakom kako bi se dobila jednofazna austenitna struktura.
(4) Austenitno-feritni (dupleks) nerđajući čelik: Ima prednosti i austenitnog i feritnog nerđajućeg čelika, i ima superplastičnost.Austenit i ferit svaki čine otprilike polovinu nehrđajućeg čelika.
U slučaju niskog sadržaja C, sadržaj Cr je 18% do 28%, a sadržaj Ni je 3% do 10%.Neki čelici također sadrže legirajuće elemente kao što su Mo, Cu, Si, Nb, Ti i N.
Ova vrsta čelika ima karakteristike i austenitnog i feritnog nerđajućeg čelika.U poređenju sa feritom, ima veću plastičnost i žilavost, nema lomljivost na sobnoj temperaturi, značajno poboljšanu međugranularnu otpornost na koroziju i performanse zavarivanja, uz očuvanje željeza. .
U poređenju sa austenitnim nerđajućim čelikom, ima visoku čvrstoću i značajno poboljšanu otpornost na intergranularnu koroziju i hloridnu koroziju.Duplex nerđajući čelik ima odličnu otpornost na koroziju i takođe je nerđajući čelik koji štedi nikl.
(5) Nehrđajući čelik koji se stvrdnjava putem padavina: matrica je austenit ili martenzit, a najčešće korišteni razredi nehrđajućeg čelika koji se stvrdnjava taloženjem su 04Cr13Ni8Mo2Al i tako dalje.To je nehrđajući čelik koji se može očvrsnuti (ojačati) taložnim kaljenjem (također poznato kao otvrdnjavanje u dobi).
Po sastavu se dijeli na hrom nerđajući čelik, hrom-nikl nerđajući čelik i hrom mangan i dušik nerđajući čelik.
(1) Kromni nehrđajući čelik ima određenu otpornost na koroziju (oksidirajuća kiselina, organska kiselina, kavitacija), otpornost na toplinu i otpornost na habanje, te se općenito koristi kao materijali opreme za elektrane, kemikalije i naftu.Međutim, njegova zavarljivost je loša, pa treba obratiti pažnju na proces zavarivanja i uslove termičke obrade.
(2) Tokom zavarivanja, hrom-nikl nerđajući čelik se podvrgava ponovnom zagrevanju da bi se taložili karbidi, što će smanjiti otpornost na koroziju i mehanička svojstva.
(3) Čvrstoća, duktilnost, žilavost, sposobnost oblikovanja, zavarljivost, otpornost na habanje i otpornost na koroziju krom-manganskog nehrđajućeg čelika su dobri.
二.Teški problemi u zavarivanju nerđajućeg čelika i upoznavanje sa upotrebom materijala i opreme
1. Zašto je zavarivanje nerđajućeg čelika teško?
Odgovor: (1) Toplinska osjetljivost nehrđajućeg čelika je relativno jaka, a vrijeme zadržavanja u temperaturnom rasponu od 450-850 ° C je nešto duže, a otpornost na koroziju šava i zone utjecaja topline će biti ozbiljno smanjena;
(2) sklon termičkim pukotinama;
(3) Loša zaštita i jaka oksidacija pri visokim temperaturama;
(4) Koeficijent linearne ekspanzije je veliki i lako je proizvesti veliku deformaciju zavarivanja.
2. Koje efikasne tehnološke mjere se mogu poduzeti za zavarivanje austenitnog nehrđajućeg čelika?
Odgovor: (1) Strogo birajte materijale za zavarivanje prema hemijskom sastavu osnovnog metala;
(2) Brzo zavarivanje sa malom strujom, mala energija linije smanjuje unos toplote;
(3) Tanka žica za zavarivanje, šipka za zavarivanje, bez zamaha, višeslojno zavarivanje u više prolaza;
(4) Prisilno hlađenje zavarenog šava i zone uticaja toplote radi smanjenja vremena zadržavanja na 450-850°C;
(5) Zaštita od argona na poleđini TIG zavara;
(6) Zavareni spojevi koji su u kontaktu sa korozivnim medijem su konačno zavareni;
(7) Pasivaciona obrada zavarenog šava i zone toplotnog uticaja.
3. Zašto bismo odabrali žicu za zavarivanje serije 25-13 i elektrodu za zavarivanje austenitnog nehrđajućeg čelika, ugljičnog čelika i niskolegiranog čelika (zavarivanje različitih čelika)?
Odgovor: Zavarivanje različitih čeličnih zavarenih spojeva koji povezuju austenitni nehrđajući čelik sa ugljičnim čelikom i niskolegiranim čelikom, metalni sloj šava mora koristiti žicu za zavarivanje serije 25-13 (309, 309L) i šipku za zavarivanje (austenit 312, austenit 307, itd.).
Ako se koriste drugi potrošni materijali za zavarivanje od nehrđajućeg čelika, martenzitna struktura i hladne pukotine će se pojaviti na liniji fuzije na strani ugljičnog čelika i niskolegiranog čelika.
4. Zašto čvrste žice za zavarivanje od nerđajućeg čelika koriste 98%Ar+2%O2 zaštitni gas?
Odgovor: Prilikom MIG zavarivanja čvrste žice od nerđajućeg čelika, ako se za zaštitu koristi čisti gas argon, površinski napon rastopljenog bazena je visok, a zavar je loše formiran, pokazuje oblik "grbavog" vara.Dodavanje 1 do 2% kisika može smanjiti površinsku napetost rastopljenog bazena, a zavareni šav je gladak i lijep.
5. Zašto površina MIG vara za zavarivanje od čvrstog nerđajućeg čelika postaje crna?Kako riješiti ovaj problem?
Odgovor: MIG brzina zavarivanja čvrste žice za zavarivanje od nerđajućeg čelika je relativno velika (30-60 cm/min).Kada je mlaznica zaštitnog plina dospjela do prednjeg područja rastopljenog bazena, zavareni šav je još uvijek u usijanom visokotemperaturnom stanju, koje se lako oksidira zrakom, a na površini se formiraju oksidi.Zavari su crni.Metoda pasivizacije kiseljenja može ukloniti crnu kožu i vratiti originalnu boju površine nehrđajućeg čelika.
6. Zašto čvrsta žica za zavarivanje od nerđajućeg čelika treba da koristi impulsno napajanje da bi se postigla tranzicija mlaza i zavarivanje bez prskanja?
Odgovor: Kod MIG zavarivanja čvrste žice od nehrđajućeg čelika, žica za zavarivanje φ1.2, kada je struja I ≥ 260 ~ 280A, može se ostvariti mlazni prijelaz;kapljica je prelaz kratkog spoja sa manjom od ove vrijednosti, a prskanje je veliko, općenito se ne preporučuje.
Samo korišćenjem MIG napajanja sa impulsom, impulsna kapljica može da pređe sa male specifikacije na veliku specifikaciju (odaberite minimalnu ili maksimalnu vrednost prema prečniku žice), zavarivanje bez prskanja.
7. Zašto je žica za zavarivanje od nehrđajućeg čelika s punjenom jezgrom zaštićena plinom CO2 umjesto impulsnim napajanjem?
Odgovor: Trenutno najčešće korištena žica za zavarivanje od nehrđajućeg čelika s punjenom jezgrom (kao što je 308, 309, itd.), formula fluksa za zavarivanje u žici za zavarivanje je razvijena prema kemijskoj metalurškoj reakciji zavarivanja pod zaštitom plina CO2, tako da općenito , nema potrebe za napajanjem za elektrolučno zavarivanje (napajanje s pulsnim u osnovi treba koristiti miješani plin), ako želite unaprijed ući u prijelaz kapljica, možete koristiti i impulsno napajanje ili konvencionalni model zavarivanja zaštićenog plinom sa zavarivanje mješovitim plinom.
Vrijeme objave: Mar-24-2023