2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23
Jedes Jahr geht viel Metall durch Korrosion verloren. Noch mehr Schaden entsteht jedoch durch das Versagen von Metallprodukten infolge von Korrosion. Die Kosten für den Austausch von Teilen oder laufende Reparaturen von Geräten, Autos, See- und Flussschiffen, Ausrüstungen, die in der chemischen Produktion verwendet werden, sind um ein Vielfaches höher als die Kosten des zu ihrer Herstellung verwendeten Materials.
Es gibt auch erhebliche indirekte Verluste. Dazu gehören zum Beispiel Gas- oder Ölaustritt aus durch Korrosion beschädigten Pipelines, Lebensmittelverderb, Zerstörung von Gebäudestrukturen und vieles mehr. Daher ist der Kampf gegen Metallkorrosion von größter Bedeutung.
Warum zerfallen Metallmaterialien?
Bevor wir uns der Frage zuwenden, was korrosionsbeständiger Stahl ist, lassen Sie uns das Konzept der Korrosion und die Essenz dieses Prozesses verstehen.
Übersetzt aus dem Lateinischen corroder - ätzend. Langsame spontane Zerstörung von Metallen und darauf basierenden Legierungen, die unter dem chemischen Einfluss der Umwelt auftrittUmgebung nennt man Korrosion. Ursache für diese Zerstörung sind chemische Wechselwirkungen (Redoxreaktionen) metallischer Werkstoffe mit dem gasförmigen oder flüssigen Medium, in dem sie sich befinden.
Was sind Edelstähle und Legierungen?
Produkte aus rostfreiem und hitzebeständigem Stahl oder deren Legierungen sind für den Einsatz in aggressiven Umgebungen bei hohen oder normalen Temperaturen ausgelegt. Daher ist die Hauptanforderung an die Materialien dieser Gruppe die Hitzebeständigkeit (Beständigkeit gegenüber einer gasförmigen Umgebung oder Dampf bei hohen Temperaturen) oder die Korrosionsbeständigkeit (die Fähigkeit, den Auswirkungen aggressiver Faktoren bei normalen Temperaturen effektiv zu widerstehen).
Korrosionsbeständigkeit ist charakteristisch für Metallprodukte, auf deren Oberfläche sich in einer aggressiven Umgebung ein starker Passivierungsfilm bildet, der das Eindringen in tiefere Metallschichten und die Wechselwirkung einer aggressiven Substanz mit ihnen verhindert.
Mit anderen Worten, Edelstahl ist Stahl, der gegen interkristalline, chemische, elektrochemische und andere Korrosion beständig ist.
Chemische Zusammensetzung
Die Eigenschaften eines Metalls werden durch seine chemische Zusammensetzung bestimmt. Mit einem Chromgeh alt von 12-13% wird der Stahl rostfrei, dh stabil in der Atmosphäre und in chemischen Umgebungen. Die Erhöhung des Chromgeh alts auf 28-30 % macht es in aggressiven Umgebungen stabil.
Neben anderen Elementen, die zum Legieren verwendet werden,beinh altet Mangan, Aluminium, Titan, Nickel. Am weitesten verbreitet sind Legierungen, in denen der durchschnittliche Nickelgeh alt 10%, Chrom - 18%, Kohlenstoff - von 0,08 oder 0,12%, Titan - 1% (12X18H10T - korrosionsbeständiger Stahl, GOST 5632) beträgt.
Klassifizierung nach Mikrostrukturtyp: austenitische Edelstahlsorte
Die Beständigkeit dieser Klasse gegen korrosive Angriffe wird durch die Legierungselemente Nickel (von 5 auf 15%) und Chrom (von 15 auf 20%) erhöht. Austenitische Legierungen sind unempfindlich gegen interkristalline Korrosion, vorausgesetzt, dass der Kohlenstoffgeh alt in ihnen geringer ist als die Grenze ihrer Löslichkeit in Austenit (0,02–0,03 % oder weniger). Nicht magnetisch, gut anfällig für Schweißen, K alt- und Warmverformung. Sie haben eine hervorragende Technologie. Es ist der beste Stahl für Verbindungselemente, Schweißkonstruktionen und Anwendungen in verschiedenen Branchen.
Martensitische Klasse
Edelstähle der martensitischen Klasse können magnetisch sein und haben im Vergleich zu austenitischen höhere Härteindikatoren. Das Härten wird durch Abschrecken und Anlassen erreicht. Gut für Produkte, die für den Einsatz in mittleren bis hellen Umgebungen bestimmt sind (z. B. einige Lebensmittelverarbeitungsprodukte oder Rasierklingen).
Ferrite Grade
Bei hoher Korrosionsbeständigkeit ähneln die Eigenschaften dieser Güten denen von Baustahl. Der durchschnittliche Geh alt an Chrom ist11-17%. Verwendet bei der Herstellung von Haush altsgeräten, Elementen der architektonischen Innenausstattung, Küchenutensilien.
Austenitisch-ferritische Sorte
Korrosionsbeständige Edelstähle dieser Klasse zeichnen sich durch einen reduzierten Nickelgeh alt und einen hohen Chromgeh alt (von 21 bis 28%) aus. Niob, Titan, Kupfer wirken als zusätzliche Legierungselemente. Nach der Wärmebehandlung beträgt das Verhältnis von Ferrit und Austenit etwa eins zu eins.
Austenitisch-ferritische Stähle sind doppelt so fest wie austenitische Stähle. Gleichzeitig sind sie duktil, widerstehen Stoßbelastungen gut, haben eine geringe Korrosionsrissbildung und eine hohe Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Empfohlen für den Einsatz in der Bauindustrie, Fertigungsindustrie, zur Herstellung von Produkten, die mit Meerwasser in Kontakt kommen.
Austenitisch-martensitische Sorte
Chromgeh alt von 12 bis 18%, Nickel - von 3,7 bis 7,5%. Zusätzliche Elemente - Chrom und Aluminium. Sie werden durch Härten (t > 975 °С) und anschließendes Anlassen (t=450-500 °С) gehärtet. Austenitisch-martensitische Edelstähle sind gut schweißbar und haben hohe mechanische Eigenschaften.
Edelstahl: Preis (Einflussfaktoren auf die Formation)
Die Zusammensetzung korrosionsbeständiger Metalle enthält teure Legierungselemente wie Chrom, Nickel, Titan, Molybdän. Ihre Kosten sind preisentscheidend. Da andere Qualitäten (Kohlenstoff, Struktur,Kugellager, Werkzeug usw.) enth alten die aufgeführten Elemente in viel geringeren Mengen, dann sind die Kosten für korrosionsbeständige Stähle im Vergleich dazu immer höher. Der Preis kann jedoch je nach Marktbedingungen und den für die Herstellung von Edelstahl erforderlichen Kosten variieren.
Mechanische Eigenschaften
Edelstahlsorten müssen mechanische Eigenschaften haben, die etablierten Fertigungsstandards entsprechen. Dazu gehören:
- maximale Brinellhärte (HB);
- Dehnung (%);
- Streckgrenze (H/mm2);
- Zugfestigkeit (H/mm2).
Nach der Produktion wird jede Charge (Schmelze) marktfähiger Produkte auf Übereinstimmung mit den mechanischen Eigenschaften und der Mikrostruktur der Stahlsorte nach GOST geprüft. Die Ergebnisse der Laboruntersuchung der Proben sind im Herstellungszertifikat angegeben.
Bezeichnungssystem für Stahlsorten
Eine breite Palette von Legierungen und Stählen wird in verschiedenen Ländern der Welt hergestellt. Gleichzeitig gibt es noch kein einheitliches internationales System für ihre Kennzeichnung.
In den Vereinigten Staaten von Amerika gibt es gleich mehrere Bezeichnungssysteme. Diese Situation verursacht aufgrund der Anwesenheit einer großen Anzahl von Standardisierungsorganisationen (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME) bestimmte Schwierigkeiten für Partner, Auftragnehmer und Kunden von Metallprodukten amerikanischer Hersteller aus anderen Ländern.
In Japan Stahlsind mit Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet, die ihre Gruppe (niedrig legiert, hoch legiert, Sonderlegierungen, mittel legiert, hochwertig, hochwertig usw.), die darin enth altene Seriennummer und die Eigenschaften des Metalls angeben.
In den Ländern der Europäischen Union sind die Bezeichnungen durch die Norm EN 100 27 geregelt, die die Reihenfolge der Vergabe von Namen und Seriennummer festlegt.
In der Russischen Föderation gibt es ein während der Sowjetunion entwickeltes alphanumerisches System, nach dem Stahlsorten bezeichnet werden. GOST schreibt vor, jedes chemische Legierungselement, das Teil des Metalls ist, mit einem russischen Großbuchstaben anzugeben.
Für Mangan ist dies G, Silizium - C, Chrom - X, Nickel - H, Molybdän - M, Wolfram - B, Vanadium - F, Titan - T, Aluminium - Yu, Niob - B, Kob alt - K, Zirkonium - C, Bor - R.
Die Zahlen nach dem Buchstaben geben den Prozentsatz der Legierungselemente an. Wenn die Stahlzusammensetzung weniger als 1% des Legierungselements enthält, wird die Nummer nicht angebracht, wobei ein Geh alt von 1 bis 2% nach dem Buchstaben 1 gesetzt wird. Die zweistellige Nummer, die am Anfang der Sorte angegeben ist, ist erforderlich geben den durchschnittlichen Kohlenstoffgeh alt in Hundertstel Prozent innerhalb der Sortenzusammensetzung an.
Edelstahl-Sortiment
Korrosionsbeständiger Stahl wird für folgende Produkte verwendet:
- wärmebehandelte geätzte und polierte Bleche;
- wärmebehandelte ungeätzte Bleche;
- thermischrohe und ungeätzte Blätter;
- warm-, k alt- und warmgeformte nahtlose Rohre;
- warmgewalztes Stahlband für allgemeine Zwecke;
- kalibrierte Sechsecke;
- rostfreie Kreise;
- rostfreier Draht (wärmebehandelt und k altgezogen);
- Gussteile mit besonderen Eigenschaften;
- Schmiedeteile;
- andere Typen, für die GOSTs und technische Anweisungen (TU) entwickelt wurden.
Geltungsbereich
Als eines der besten Beispiele für Stärke, Ästhetik, Widerstandsfähigkeit gegen die zerstörerische Kraft von Korrosion und hohen Temperaturen, Wiederverwertbarkeit und Langlebigkeit mit einer hervorragenden Oberflächenbeschaffenheit, die alle sanitären und hygienischen Anforderungen erfüllt, wird Edelstahl in fast allen Bereichen verwendet alle Bereiche der wirtschaftlichen Tätigkeit.
Edelstahl ist in der Petrochemie, Chemie, Zellstoff- und Papierindustrie, Lebensmittel-, Bau-, Elektro-, Schiffs- und Verkehrstechnik, Instrumenten- und Umweltindustrie sehr gefragt.
Die Effizienz und Langlebigkeit von Produkten aus Edelstahl wird durch die richtige Wahl ihrer Klasse und Marke, das Verständnis der physikalischen und chemischen Eigenschaften und der Mikrostruktur bestimmt. Durch die Verwendung von Metallen, die gegen die zerstörerischen Auswirkungen von Korrosion beständig sind, genau entsprechend ihren Eigenschaften, können wir alle unbestreitbaren Vorteile nutzendie Vorteile moderner Technologie.
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