Analiza materiału ze stali nierdzewnej: stal nierdzewna 210, 303, 304, 316 i 430

Stal nierdzewna 210

Skład chemiczny i struktura organizacyjna

Stal nierdzewna 210 należy do serii austenitycznych stali nierdzewnych chromowo-manganowo-niklowo-azotowych. Wśród nich chrom (Cr) jest kluczowym pierwiastkiem stopowym stali nierdzewnej. Jego zawartość zapewnia stali nierdzewnej podstawową odporność na korozję i może tworzyć gęstą warstwę pasywacyjną na powierzchni stali, aby zapobiec dalszemu utlenianiu i korozji. Obecność manganu (Mn) pomaga poprawić wytrzymałość i ciągliwość stali, nadając jej lepsze wszechstronne właściwości mechaniczne. Nikiel (Ni) odgrywa ważną rolę w stabilizacji struktury austenitu i dodatkowo zwiększa odporność na korozję, umożliwiając utrzymanie stali nierdzewnej w stabilności strukturalnej w różnych środowiskach. Azot (N) może wzmocnić fazę austenitu i poprawić odporność stali na lokalną korozję, na przykład skutecznie zapobiegając korozji w przypadku drobnych szczelin lub wad powierzchniowych.

Charakterystyka wydajnościowa i zastosowania

Właściwości mechaniczne

• Stal nierdzewna 210 ma wysoką wytrzymałość. Jego wytrzymałość na rozciąganie i granica plastyczności są stosunkowo doskonałe, co sprawia, że ​​w niektórych przypadkach odgrywa on rolę przy określonych wymaganiach dotyczących wytrzymałości konstrukcyjnej. Na przykład przy produkcji niektórych małe części mechaniczne , takie jak proste złącza, małe części przekładni itp., może zapewnić wystarczające wsparcie wytrzymałościowe, aby zapewnić, że części nie ulegną deformacji ani uszkodzeniu w normalnych warunkach pracy. W niektórych niekrytycznych częściach z zakresu dekoracja architektoniczna , takie jak małe ozdoby dekoracyjne, proste konstrukcje ramowe itp., jego właściwości wytrzymałościowe mogą również spełniać podstawowe wymagania użytkowe.

Odporność na korozję

• W porównaniu z kilkoma innymi stalami nierdzewnymi, jego odporność na korozję jest nieco niewystarczająca. W ogólnym środowisku atmosferycznym i środowisku słodkiej wody może pozostać stabilny przez pewien okres czasu, ale w trudnych warunkach o silnej kwasowości, zasadowości lub zawierających jony chlorkowe jest podatny na korozję. Na przykład w kwaśnym środowisku gazowym niektórych warsztatów chemicznych lub w wilgotnym powietrzu o dużej zawartości jonów chlorkowych w pobliżu morza, na produktach ze stali nierdzewnej 210 mogą szybko pojawić się plamy rdzy, wpływając w ten sposób na ich żywotność i wygląd.

Wydajność przetwarzania

• Ze względu na obecność pewnej ilości manganu i innych pierwiastków stosunkowo łatwo jest uzyskać utwardzanie przez zgniot podczas skrawania. Oznacza to, że w trakcie obróbki, w miarę postępu skrawania, twardość powierzchni stali będzie stopniowo wzrastać, co skutkuje zwiększonym zużyciem narzędzi i większymi trudnościami w obróbce. Jednakże dzięki zastosowaniu odpowiednich materiałów narzędziowych, takich jak narzędzia węglikowe, oraz rozsądnemu dostosowaniu parametrów przetwarzania, takich jak kontrolowanie prędkości skrawania, szybkości posuwu i głębokości skrawania, stal nierdzewną 210 można nadal skutecznie przetwarzać w celu wytworzenia części lub produktów spełniających wymagania wymagania.

Koszt przetwarzania

• Ze względu na właściwości utwardzania przez zgniot wymagane są specjalne narzędzia i dostosowania procesu, co sprawia, że ​​koszt przetwarzania jest stosunkowo wysoki, ale w porównaniu z niektórymi wysokiej klasy stalami nierdzewnymi, takimi jak stal nierdzewna 316, koszt surowca jest niższy i nadal jest miejsce na zastosowanie w niektórych scenariuszach, w których kontrola kosztów jest bardziej rygorystyczna, a wymagania dotyczące dokładności przetwarzania nie są wyjątkowo wysokie.

Stal nierdzewna 303

Skład i struktura chemiczna

Stal nierdzewna 303 jest rodzajem stali nierdzewnej automatowej. Dodaje pierwiastki takie jak siarka (S) i selen (Se) do stali nierdzewnej 304. Siarka tworzy wtrącenia siarczkowe w stali, a selen ma podobny efekt. Te siarczki i selenki mogą powodować kruchość wiórów podczas cięcia stali, zmniejszając w ten sposób tarcie pomiędzy narzędziem a wiórami, zmniejszając zużycie narzędzia, znacznie poprawiając wydajność cięcia i znacznie zmniejszając koszty obróbki. Jego struktura osnowy jest nadal austenityczna, a zawartość chromu (Cr) i niklu (Ni) jest podobna do zawartości stali nierdzewnej 304, co zapewnia jej pewną odporność na korozję i dobre, wszechstronne podstawy mechaniczne.

Charakterystyka wydajnościowa i zastosowania

Właściwości mechaniczne

• Wytrzymałość stali nierdzewnej 303 jest podobna do stali nierdzewnej 304, ale ze względu na dodatek siarki i selenu jej wytrzymałość zostanie w pewnym stopniu nieznacznie zmniejszona. Ogólnie rzecz biorąc, w łagodnych środowiskach, takich jak wnętrza i zwykłe warunki atmosferyczne, ma dobrą odporność na korozję, może zapobiegać rdzy i utlenianiu, a jego wygląd może utrzymać metaliczny połysk przez długi czas. Jednakże w środowiskach o wysokiej temperaturze i wysokim stężeniu kwasów i zasad jego odporność na korozję zmniejszy się. Na przykład w reaktorze wysokotemperaturowym w produkcja chemiczna jeśli występuje wysokie stężenie roztworu kwasu i zasady, stal nierdzewna 303 może stopniowo ulegać korozji, powodując uszkodzenie sprzętu.

Pole obróbki

• Stal nierdzewna 303 jest szeroko stosowana do produkcji części wymagających dużej obróbki, takich jak różne nakrętki, śruby, części wałów itp. W przemysł obróbki precyzyjnej łatwość cięcia sprawia, że ​​jest to jeden z preferowanych materiałów, dzięki któremu można szybko i efektywnie wytwarzać części spełniające wymagania dotyczące precyzji.

Koszt przetwarzania

• Ze względu na łatwe właściwości cięcia koszt przetwarzania jest stosunkowo niski i ma oczywiste zalety kosztowe w produkcji na dużą skalę standardowych części mechanicznych. Na przykład w przemysł produkcyjny zegarków niektóre małe wały, koła zębate i inne części są przetwarzane przy użyciu stali nierdzewnej 303, która może nie tylko spełnić wymagania dotyczące precyzji, ale także obniżyć koszty przetwarzania i poprawić wydajność produkcji.

Stal nierdzewna 304

Skład chemiczny i struktura organizacyjna

Stal nierdzewna 304 jest głównym produktem w rodzinie stali nierdzewnej i jest jedną z najczęściej stosowanych stali nierdzewnych. Jego główny skład chemiczny zawiera około 18% chromu (Cr) i około 8% niklu (Ni). Ten rozsądny stosunek chromu i niklu zapewnia doskonałą wszechstronność działania. Warstwa pasywacyjna utworzona przez chrom na powierzchni stali jest kluczem do jej odporności na korozję, podczas gdy nikiel nie tylko pomaga ustabilizować strukturę austenitu, ale także dodatkowo poprawia stabilność i zdolność naprawy warstwy pasywacyjnej, dzięki czemu stal nierdzewna 304 może utrzymują dobrą odporność na korozję w różnych złożonych środowiskach.

Charakterystyka wydajnościowa i zastosowania

Odporność na korozję

• Stal nierdzewna 304 wykazuje dobrą odporność na korozję w atmosferze, słodkiej wodzie, ogólnych roztworach kwasów i zasad oraz różnych mediach spożywczych. Jest odporny na ogólne utlenianie, a warstwa pasywacyjna utworzona na powierzchni pozwala zachować metaliczny połysk przez długi czas i nie jest łatwa do rdzewienia.

Właściwości mechaniczne

• Ma umiarkowaną wytrzymałość i dobrą wytrzymałość, która może spełnić wymagania użytkowe wielu części konstrukcyjnych. Na przykład balustrady i poręcze ze stali nierdzewnej w przemysł budowlany , płyty ze stali nierdzewnej w dekoracji wnętrz itp. mogą zapewnić wystarczające wsparcie konstrukcyjne i nadać piękny i elegancki wygląd. W przemysł przetwórstwa spożywczego Stal nierdzewna 304 jest szeroko stosowana w pojemnikach do przechowywania żywności, sprzęcie do przetwarzania itp., ponieważ spełnia standardy higieny i bezpieczeństwa żywności i nie zanieczyszcza żywności. W przemysł chemiczny w niektórych średnich środowiskach, które nie są zbyt korozyjne, stal nierdzewna 304 może być również odpowiednia do produkcji sprzętu, takiego jak rury i pojemniki. Ma dobrą wydajność przetwarzania, niezależnie od tego, czy jest to spawanie, gięcie, tłoczenie czy cięcie, można go przeprowadzić stosunkowo gładko, a po obróbce można zastosować odpowiednią obróbkę cieplną w celu wyeliminowania naprężeń procesowych, dodatkowo poprawiając jakość i wydajność produktu. Na przykład w proces produkcji przyborów kuchennych ze stali nierdzewnej Stal nierdzewna 304 może być z łatwością wytłaczana w garnki i zastawę stołową o różnych kształtach, spawana w skomplikowane ramy sprzętu kuchennego, a po obróbce powierzchni może prezentować piękny połysk, który jest bardzo lubiany przez konsumentów.

Koszt przetwarzania

• Ze względu na szerokie zastosowanie i dojrzałą technologię przetwarzania, koszty surowca i przetwarzania stali nierdzewnej 304 kształtują się na średnim poziomie. Jest to częściej stosowany wybór w projektach, które kompleksowo uwzględniają wydajność i koszty.

Stal nierdzewna 316

Skład i struktura chemiczna

Stal nierdzewna 316 to stal nierdzewna zawierająca molibden. Dodaje elementy molibdenu (Mo) na bazie stali nierdzewnej 304. Dodatek molibdenu znacząco poprawia odporność korozyjną stali nierdzewnej, szczególnie w środowiskach zawierających media silnie korozyjne, takie jak jony chlorkowe. Pierwiastki molibdenu mogą zwiększać stabilność warstwy pasywacyjnej na powierzchni stali nierdzewnej w środowisku zawierającym chlor, skutecznie zapobiegając występowaniu korozji wżerowej i szczelinowej. Zawartość chromu (Cr) i niklu (Ni) jest podobna do zawartości stali nierdzewnej 304, co pozwala zachować stabilność struktury austenitu i podstawowe właściwości mechaniczne.

Charakterystyka wydajnościowa i zastosowania

Właściwości mechaniczne

• Wytrzymałość stali nierdzewnej 316 jest porównywalna z wytrzymałością stali nierdzewnej 304, ale ma lepszy współczynnik utrzymania wytrzymałości w środowiskach o wysokiej temperaturze. Daje to jej wyjątkowe zalety w produkcji niektórych wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych urządzeń do reakcji chemicznych oraz części statków morskich. Na przykład, w wysokotemperaturowych i wysokociśnieniowych wieżach reakcyjnych, wymiennikach ciepła i innym sprzęcie w produkcji chemicznej Stal nierdzewna 316 może utrzymać wytrzymałość konstrukcyjną podczas długotrwałej pracy w wysokiej temperaturze, aby zapewnić bezpieczną i stabilną pracę sprzętu. W środowisku morskim kadłub statku, rurociągi wody morskiej itp. od dłuższego czasu kontaktuje się z wodą morską. Stal nierdzewna 316 może skutecznie przeciwstawić się korozji wody morskiej i przedłużyć żywotność statku. W dziedzina medycyny Stal nierdzewna 316 jest również szeroko stosowana w produkcji wyrobów medycznych, takich jak narzędzia chirurgiczne, wszczepialne wyroby medyczne itp., ponieważ ma nie tylko dobrą odporność na korozję, ale także dobrą biokompatybilność z organizmem ludzkim, co może zmniejszyć niekorzystne reakcje na tkanki ludzkie.

Wydajność przetwarzania

• Jego wydajność przetwarzania jest podobna do stali nierdzewnej 304, ale ze względu na obecność molibdenu w niektórych procesach przetwarzania może zaistnieć konieczność odpowiedniego dostosowania parametrów procesu, aby zapewnić jakość przetwarzania. Na przykład w procesie spawania może zaistnieć potrzeba zastosowania bardziej odpowiednich materiałów i procesów spawania, aby uniknąć wad spawalniczych.

Koszt przetwarzania

• Ze względu na dodatek molibdenu i jego wysokie wymagania dotyczące wydajności w specjalnych środowiskach, koszt surowca stali nierdzewnej 316 jest stosunkowo wysoki, a wymagania dotyczące procesu i sprzętu podczas przetwarzania są stosunkowo wysokie, co skutkuje całkowitym kosztem przetwarzania. Jest powszechnie stosowany w zaawansowanych dziedzinach, w których obowiązują niezwykle wysokie wymagania dotyczące odporności na korozję i bezpieczeństwa.

Stal nierdzewna 430

Skład chemiczny i struktura organizacyjna

Stal nierdzewna 430 to ferrytyczna stal nierdzewna. Jego głównym składnikiem chemicznym jest chrom (Cr), a zawartość chromu wynosi zazwyczaj od 16% do 18%. Ta stal nierdzewna ma dobrą odporność na korozję, szczególnie w środowiskach utleniających i może tworzyć stabilną warstwę pasywacyjną. Jego struktura organizacyjna jest ferrytyczna z sześcienną strukturą kratową skupioną wokół ciała, co odróżnia ją od austenitycznej stali nierdzewnej pod pewnymi właściwościami.

Charakterystyka wydajnościowa i zastosowania

Właściwości mechaniczne

• Stal nierdzewna 430 ma stosunkowo wysoką wytrzymałość i twardość, ale nieco niższą wytrzymałość. Ma dobrą przewodność cieplną i współczynnik rozszerzalności cieplnej, co czyni go cennym w niektórych przypadkach, które wymagają dobrej przewodności cieplnej, na przykład w dziedzinie produkcja naczyń kuchennych takie jak garnki i blachy do pieczenia ze stali nierdzewnej. Ze względu na dobrą przewodność cieplną żywność może być podgrzewana bardziej równomiernie. Pod względem wyglądu stal nierdzewna 430 może uzyskać jasną powierzchnię poprzez polerowanie i inne obróbki, ale w porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną jej połysk i estetyka mogą nieznacznie zmniejszyć się po długotrwałym użytkowaniu.

Wydajność przetwarzania

• Stal nierdzewna 430 jest stosunkowo łatwa w obróbce, takiej jak tłoczenie, rozciąganie itp., należy jednak zwracać uwagę na kontrolowanie parametrów procesu spawania podczas spawania, aby zapobiec defektom takim jak pęknięcia spawalnicze. Na przykład przy produkcji niektórych części samochodowy układ wydechowy Stal nierdzewna 430 została wybrana ze względu na odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze i stosunkowo łatwą obróbkę, ale proces spawania musi być ściśle kontrolowany podczas procesu montażu spawalniczego, aby zapewnić jakość produktu.

Koszt przetwarzania

• Stal nierdzewna 430 ma stosunkowo niskie koszty surowca i jest mniej trudna w obróbce, szczególnie w niektórych prostych procesach formowania, takich jak tłoczenie. Przewaga kosztowa jest oczywista i nadaje się do produkcji na dużą skalę niektórych produktów, które nie wymagają najwyższych wymagań dotyczących odporności na korozję i wyglądu.

Wniosek

Podsumowując, stale nierdzewne 210, 303, 304, 316 i 430 mają swoje własne cechy i zalety. Przy faktycznym wyborze materiałów ze stali nierdzewnej konieczne jest wszechstronne uwzględnienie takich czynników, jak środowisko użytkowania, wymagania dotyczące parametrów mechanicznych, trudność przetwarzania i koszt. Niezależnie od tego, czy jest to produkcja dużych urządzeń w produkcji przemysłowej, czy produkcja małych przedmiotów w życiu codziennym, rozsądny dobór materiałów ze stali nierdzewnej może zapewnić wydajność, jakość i żywotność produktu, w ten sposób w pełni wykorzystując doskonałe właściwości materiałów ze stali nierdzewnej i zapewniając solidne gwarancje materialne dla rozwoju nowoczesnego społeczeństwa i życia ludzi. Aby osiągnąć najlepsze korzyści ekonomiczne i efekty użytkowe, różne branże i dziedziny powinny dokładnie wybierać odpowiednie materiały ze stali nierdzewnej zgodnie ze swoimi specyficznymi potrzebami.