Fogalmazás |
Króm acél |
---|---|
A felfedezés dátuma | 1872 |
Keménység | 250 ( Brinell-keménység ) |
---|
A rozsdamentes acélból készült , közkeletű nevén a rozsdamentes acélból , vagy rozsdamentes acélból készült egy acél ( ötvözött alapuló vas és szén , de mivel ebben az esetben kevesebb, mint 1,2% szén) több, mint 10,5% a króm , amelyek a tulajdonság, hogy nem túl érzékeny a korrózióra és nem bomlik rozsdává .
A króm 10,5% feletti oldatban való jelenléte az acél mátrixában egy króm-oxid védőréteg kialakulását eredményezi, amely rozsdamentes acél tulajdonságait adja. Más elemek adhatók hozzá, különösen nikkel, amely általában javítja a mechanikai tulajdonságokat és a hajlékonyságot , vagy molibdén vagy titán, amely javítja az ötvözet stabilitását a környezeti hőmérsékletektől eltérő hőmérsékleten, vagy akár magas olvadáspontú elemek, például vanádium és a volfrám általában a krómtartalom növekedésével jár együtt, hogy lánggal (tűzálló acélok) érintkezve ellenálljon a magas hőmérsékletnek.
A rozsdamentes acél számos területen elengedhetetlenné vált: konyhai eszközök (annak ellenére, hogy hővezető képességük tízszer alacsonyabb, mint az alumíniumé ), mindennapi tárgyak, orvostudomány, sebészet, építőipar és közmunkák, hajóépítés, autóipar, repülés, szerszámok, gépipar, agrár-élelmiszer vegyszerek, szállítás stb. Teljesen újrahasznosítható.
A fémek korróziós jelenségei elektrokémiai természetűek: a fém oxidáló közeg (víz, légkör, természetes vagy ipari környezet) jelenlétében visszanyeri termodinamikailag stabil állapotát, oxidált állapotát . A fém reagál a környezettel, ez a reakció elektroncserével megy végbe.
A vas, az acélok fő alkotóeleme, könnyen oxidálódik; a korrózió, a rozsda terméke , összeomlik vagy feloldódik a vízben, és az alkatrész egészséges részei fokozatosan érintkeznek az oxidáló közeggel. Melegen az oxidáló atomok diffúziója a fém vastagságán keresztül súlyosbíthatja és tovább gyorsíthatja a problémát.
A korrózió elkerülésének egyik módja az, ha nagy mennyiségű krómot (Cr) tesz az acélba (több mint 10,5 tömegszázalék). A króm reagál a levegőben lévő oxigénnel , és egy króm-oxid- réteget képez Cr 2 O 3 :
4 Cr + 3 O 2→ 2 Cr 2 O 3Ezt a tömör, tapadó és ezért védő réteget „ passzív rétegnek ” nevezik : gátat képez, amely elválasztja az acélt a környezetétől. Normális esetben láthatatlan, mert nagyon vékony. Tehát nevével ellentétben az acél nem rozsdamentes: gyorsan oxidálódik, de a rozsdával ellentétben védőoxidot képez.
A referencia hidrogénelektródhoz képest a rozsdamentes acélok potenciálja a molibdén és a higany között van , nem messze az ezüsttől és a platinától .
Különböző ötvöző elemek hozzáadása lehetővé teszi az acél felhasználásának sajátos környezetéhez való alkalmazkodást és annak mechanikai tulajdonságainak módosítását:
Valójában nagyon sok rozsdamentes acél van, és a választás néha nehéz, mert nem mindegyik viselkedik egyformán egy adott környezetben. Gyakran a nikkel és a króm tömegszázaléka határozza meg őket. Így egy 18/10-es rozsdamentes acél, például evőeszközökhöz, evőeszközökhöz és általában főzéshez használt, 18 tömeg% krómot és 10 tömeg% nikkelt tartalmaz. Ez a megnevezés valójában nagyon elégtelen, mivel semmilyen módon nem befolyásolja a kohászati szerkezetet.
A rozsdamentes acélok korrodálódhatnak, ha az alkatrész környezete (a környezet kémiai összetétele, hőmérséklet) nem megfelelő minőségű, vagy ha a passzív réteg a kötés előtt nem képződik.
Mondhatjuk, hogy:
Az első korrózióálló ötvözetek vas és acél süllyesztettek az ókorban: a Iron pillér Delhi , emelt végzésével Kumaragupta I st a V th században még ma is létezik, tökéletes állapotban. Meg kell azonban különböztetni a szókincset: ezek az ötvözetek a magas foszfor- és nem krómtartalmuknak köszönhetik. Ezért nem voltak rozsdamentes acélok a kifejezés jelenlegi értelmében. Ezekben az ötvözetekben és kedvező éghajlati viszonyok között vas-oxid és foszfátok passzivációs rétege képződik a felületen, amely sokkal jobban védi a fém többi részét, mint egy rozsdaréteg.
Az első ellenálló krómalapú acélokat Pierre Berthier francia kohász fejlesztette ki , aki észrevette bizonyos savakkal szembeni ellenálló képességét és elképzelte az evőeszközökben való alkalmazását. Abban az időben azonban nem használtuk a modern rozsdamentes acélokban általában alkalmazott alacsony szén-dioxid- és magas krómtartalmat, és az akkor nyert ötvözetek, túlságosan széndúsak, túl törékenyek voltak ahhoz, hogy valódi érdeklődésre számot tartsanak.
1878-ban az Unieux-ban (Loire) található Jacob Holtzer létesítmények megkezdték a krómozott tégelyacélok ipari gyártását . Ezután azonban csak jobb mechanikai jellemzőkre törekszenek, a korrózió kevéssé érdekli a kohászati szakembereket . Így 1890-ben ebben a témában Henry Marion Howe elégedetten jelentette, hogy "a krómot a vas rozsdásodásának felgyorsítása érdekében tartják számon " !
Az 1890-es években a német Hans Goldschmidt kifejlesztette és szabadalmaztatta a termit nevű eljárást, amely lehetővé tette szén nélkül a vas előállítását. Között 1904 és 1911 , különböző kutatók, nevezetesen a francia Léon Guillet kifejlesztett különböző ötvözetek, hogy mi lehetett a mai tekintünk rozsdamentes. A 1911 , a német Philip Monnartz bizonyította a befolyása a króm tartalma ötvözetek és ellenáll a korróziónak.
Végül 1913-ban az angol Harry Brearley Brown-Firth ( Sheffield , Anglia) laboratóriumok , amelyek a lőfegyverek eróziójával foglalkoztak, kifejlesztettek egy acélt, amelyet rozsdamentesnek ("rozsda") nevezett : észrevette, hogy a laboratóriumi vizsgálatokhoz csiszolt minták nem oxidálódtak. Ezt az acélt ezután átnevezik rozsdamentesre ("foltmentes" vagy "tiszta"), hivatalosan ez lesz az első acél, amely a "rozsdamentes" nevet viseli; Brearley feltalálóiként vonult be a történelembe. Ezután martenzites rozsdamentes acél volt (0,24% szén és 12,8% króm). Más összehasonlítható acélokat azonban Németországban Eduard Maurer (de) és Benno Strauss (de) fejlesztettek ki, akik ausztenites rozsdamentes acélt (21% króm és 7% nikkel) fejlesztettek ki a Krupp AG számára . Az Egyesült Államokban Christian Dantsizen és Frederick Becket már megkezdte a ferrites rozsdamentes acél ipari gyártását. By 1908 Krupp már épített hajók hajótestek króm-nikkel rozsdamentes acélból készült.
A 1924 , William Herbert Hatfield (in) , akinek sikerült Harry Brearley élén Brown-Firth laboratóriumok gyártott „18/8” acél (18 tömeg% krómot és 8% nikkelt), amely valószínűleg a képviselője a legszélesebb körben használt vas-nikkel-króm rozsdamentes acélok.
1925 -ben kifejlesztették az Ugine-Perrin eljárást az Ugine Elektrokémiai, Elektromágneses és Elektromos Acélművek Savoyard gyáraiban, a jövőbeni Ugitech- ben. Ez a módszer lehetővé teszi a tiszta rozsdamentes acél megbízható és olcsó előállítását az acélok keverésével a megolvasztott salakok , így a teljes tisztítási az acélok.
A rozsdamentes acél kategóriába való besoroláshoz az acélnak legalább 10,5% krómot kell tartalmaznia (EN 10020 szabvány).
Fő rozsdamentes acélcsaládok:
A leggyakoribb (kémiai elemzések: tömegszázalékban):
A felhasznált rozsdamentes acélok többsége megfelel a szabványoknak:
Az alábbi egyenértékűségi táblázattal kapcsolatban meg kell jegyezni, hogy az amerikai 316-os fokozat legfeljebb 3% molibdéntartalmat engedélyez, ami megfelelőségi problémát vethet fel, amikor a leírás olyan európai szabványt javasol, amely a molibdéntartalmat 2,5% -ra korlátozza.
EN 10027 (európai) |
Afnor NF A 35573 (Franciaország) |
AISI (Egyesült Államok) |
Fogalmazás | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
% VS | % Cr | % Ni | % Mo | % Igen | % Mn | % P | % S | Egyéb | |||
X10CrNi18-08 1.4310 | Z10CN18-09 | 302 | 0.12 | 16-18 | 6–8 | - | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X8CrNiS18-09 1.4305 | Z10CNF18-09 | 303 | ≤ 0,12 | 17-től 19-ig | 8–10 | 0.6 | 1 | 2 | 0,06 | ≥ 0,15 | - |
X5CrNi18-10 1.4301 | Z7CN18-09 | 304 | 0,05 | 17-től 19-ig | 8–10 | - | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X2CrNi18-09 1.4307 | Z3CN18-10 | 304 L | 0,02 | 17-től 19-ig | 9–11 | - | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X5CrNi19-11 1.4303 | Z8CN18-12 | 305 | 0,05 | 17-től 19-ig | 11–13 | - | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X7CrNi23-14 | Z12CNS25-13 | 309 | 0,07 | 22-25 | 11-től 14-ig | - | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X12CrNiSi25-20 | Z12CNS25-20 | 310 | 0.12 | 23–26 | 18-tól 21-ig | - | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X5CrNiMo18-10 1.4401 | Z6CND17-11 | 316 | 0,05 | 16-18 | 10–12,5 | 2–2,5 | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X2CrNiMo17-12-02 1.4404 | Z2CND17-12 | 316 L | 0,02 | 16-18 | 10,5–13 | 2–2,5 | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | - |
X10CrNiMoTi18-10 1.4571 | Z6CNDT17-12 | 316 Ti | 0.1 | 16-18 | 10,5–13 | 2–2,5 | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | Ti. 5 ° C; Ti. 0.6 |
X10CrNiTi18-09 1.4541 | Z6CNT18-10 | 321 | 0.10 | 17-től 19-ig | 10–12 | - | 1 | 2 | 0,04 | 0,03 | Ti. 5 ° C; Ti. 0.6 |
X7Cr13 1.4003 | Z6C13 | 403 | 0,07 | 11.5 / 13.5 | - | - | 1 | 1 | 0,04 | 0,03 | - |
X10Cr13 1.4006 | Z12C13 | 410 | 0,08 / 0,15 | 11.5 / 13.5 | - | - | 1 | 1 | 0,04 | 0,03 | - |
X12CrS13 | Z12CF13 | 416 | 0,08 / 0,15 | 12-től 14-ig | 0.5 | 0,15 / 0,6 | 1 | 1.5 | 0,06 | ≥ 0,15 | - |
X20Cr13 1.4021 | Z20C13 | 420 | 0,16-0,25 | 12. | - | - | ≤ 1 | ≤ 1,5 | ≤ 0,04 | ≤ 0,015 | - |
X30Cr13 1.4028 | Z30C13 | 420 B | 0,3 | 12-től 14-ig | - | - | 1 | 1 | 0,04 | 0,03 | - |
X6Cr17 1.4016 | Z8C17 | 430 | 0,08 | 16/18 | 0.5 | - | 1 | 1 | 0,04 | 0,03 | - |
X12CrMoS17 | Z10CF17 | 430 F | 0.12 | 16/18 | 0.5 | 0,2 / 0,6 | 1 | 1.5 | 0,06 | ≥ 0,15 | - |
X22CrNi17 1.4057 | Z15CN16-02 | 431 | 0,1 / 0,2 | 15/17 | 1.5 / 3 | - | 1 | 1 | 0,04 | 0,03 | - |
X105CrMo17 1.4125 | Z100CD17 | 440 ° C | 1 | 17. | - | - | - | 1 | - | - | - |
A termékek fő formái:
Mint minden fém, ezeknek az acéloknak is egyenletes kémiai korróziója lehet, amely rendszeresen megtámadja a felületeket; ezután meg tudjuk mérni a területegységre és az időegységre elvesztett tömeget.
A korrózió más formái jellemzik az ausztenites rozsdamentes acélokat, és használatukban nagyon kellemetlenek lehetnek:
A rozsdamentes acélok olyan acélok, amelyekhez krómot adtak. Az EN 10088-1 európai szabvány szerint az acél akkor minősül rozsdamentes acélnak, ha legalább 10,5 tömegszázalék krómot és kevesebb mint 1,2 tömegszázalékot tartalmaz.
SzénA széntartalom legfeljebb 1,2 tömegszázalékra korlátozódik az anyagra káros karbidok (különösen króm-karbidok, amelyek nagyon stabil kémiai vegyületek) képződésének elkerülése érdekében. Például a 18-9-es ausztenitben megjelenő Cr 23 C 6- karbid negatív hatást gyakorol a szemcsék közötti korrózióra (a képződött karbidok körül a króm nagyon jelentős mértékben kimerül, ami a rozsdamentes acél megkötésének jellegét veszti).
Egyéb elemekA tiszta vasnak három allotropja van a hőmérséklet függvényében:
A króm egy úgynevezett alfagén elem. Erősen kedvez a ferrit formának. A Fe-Cr fázisdiagramon az ausztenites domén meglehetősen kicsi, és egy korlátozott tartomány, amelyet gamma huroknak neveznek .
11,5% -nál nagyobb krómtartalom esetén az ötvözet ferrites marad a teljes hőmérséklet-tartományban. Megszűnik az allotrop α-γ transzformáció. 10,5 és 11,5% króm között az ötvözet kétfázisú ferrit + ausztenit bizonyos hőmérsékleti tartományokban. 10,5% -nál kisebb tartalom esetén ferrit / ausztenit átalakuláson megy keresztül.
Meg kell jegyezni, hogy a króm akár 8% -kal csökkenti az A3 hőmérsékletet és gammagén elemként viselkedik. Ez a viselkedés megfordul, ha a tartalom 8% -nál nagyobb, és ez a pont emelkedik.
A 12,7% krómot meghaladó, lassú hűtés mellett fázisképződő intermetallikus sigma (σ) lehet 820 ° C és 475 ° C közötti hőmérsékleten . A szemcsehatáron vagy a ferritmátrixban csapódik le, amely ridegséget okoz. A hiperoltás az acél gyors lehűtéséből (vízoltás) áll 475 ° C alatt, hogy megakadályozza az σ fázis kialakulását.
A nikkel a krómtól eltérően úgynevezett gammagén elem. Megnyitja az ausztenites tartományt.
Konkrétan, a nikkel hozzáadása növeli a gamma hurok méretét .
Más elemeknek alfagén vagy gammagén szerepük van. Különleges szerepet játszik a szén és a nitrogén .
A szén gammagén szerepet játszik, ezért „versenyez” a krómmal. Valójában nemcsak a szén, hanem a szén-nitrogén párral is számolni kell. Ez a két elem beillesztett ötvözetelem, ellentétben a többi elemmel, amely helyettesítő elem
Az alfa gének: króm, molibdén , szilícium , titán , nióbium , vanádium , volfrám , alumínium és tantál .
A gammagén elemek a nikkel, a szén, a nitrogén, a kobalt és a mangán. A mangán összetettebb szerepet játszhat.
Számos közelítő modellt dolgoztak ki az ötvözet viselkedésének előrejelzésére az ötvözet teljes összetételének függvényében. A tartalmakhoz a tapasztalatok által meghatározott együtthatók vannak rendelve, hogy figyelembe vegyék az egyes elemek súlyát.
Hengerelt termékek esetében a Pryce és Andrew modell a következő egyenleteket adja meg:
Vegye figyelembe a szén és a nitrogén jelentős tömegét.
Van még a Schaeffler és a Delong modell a hegesztett állapotban lévő rozsdamentes acélok esetében:
A Delong modellje , csak az felel nikkel képletű különbözik Schaeffler modell Ha nitrogénatomot figyelembe venni:
A krómacélok izzított állapotban ferritek és mágnesesek. Vannak, akik különleges önkeményedő acélként viselkednek, mások csak részben vagy egyáltalán nem edzenek. Az acél króm-nikkel általában ausztenites, ezeket a hőkezelt állapotba szállítják. Bizonyos munkafázisok után, bizonyos esetekben hegesztés után előfordul, hogy ezek az acélok ismét túlkeményedő kezelésen mennek keresztül ( kb. 1100 ° C-ra melegítve ), hogy oldatba állítsák az esetlegesen létrejött intermetallikus és / vagy kémiai vegyületeket. A hiperoltást mindig gyors lehűlés követi, hogy nagyon gyorsan áthaladjon azon hőmérsékleti zóna, ahol csapadék képződhet, például króm-karbid (Cr 23 C 6 ), vagy nemkívánatos fémközi fázisok. Ez a túloltás megadja az acélnak azokat a tulajdonságokat, amelyek előkészítése során voltak.
A következő négy rozsdamentes acélcsaládot különböztetjük meg:
Martenzites acélokAkkor használják, ha a mechanikai ellenállási jellemzők fontosak. A leggyakoribb vizsgálat 13% króm legalább 0,08% szénnel. Más osztályok inkább addíciós elemekkel vannak ellátva, esetleg alacsony nikkeltartalommal.
Példák: X20Cr13, X46Cr13, X29CrS13, N690Co (X105CrCoMo18-2).
Ferrites acélokNem veszik el az indulatot. Ebben a kategóriában magas krómtartalmú (legfeljebb 27%) tűzálló acélokat találunk, amelyek különösen hasznosak kén jelenlétében. A ferrites acélokat időnként korrózióállósági gátként használják (plattírozott lemezek, bevont lemezek, védett [úgynevezett "burkolt", burkolatok , "burkolatok", "bevonatok"]) a petrolkémiai és vegyiparban használt acél nyomástartó berendezések falainak. Ezeket az acélokat gyakran használják ausztenites acélok helyett a konyhai eszközök gyártásához. Bizonyos ferrit acélok, amelyek összetételükben titánt tartalmaznak, az ausztenites acélokhoz hasonlóan ellenállnak a korróziónak.
Példák: X6Cr17, X6CrMo17-1, X3CrTi17.
Ausztenites acélokŐk messze a legnagyobb számban, nagyon magas kémiai ellenálló képességük és a rézéhez hasonló alakíthatóságuk miatt. Az addíciós elemek tartalma körülbelül 18% króm és 10% nikkel. A széntartalom nagyon alacsony, és stabilitásukat olyan elemekkel lehet javítani, mint a titán vagy a nióbium . Kiváló alakíthatóságuknak köszönhetően ezek az acélok alacsony hőmérsékleten (mínusz 200 ° C-ig ) is felhasználhatók, és a könnyű ötvözetekkel és a 9% nikkel-acéldal versenyeznek a kriogenikára szánt berendezések gyártására.
Példák: X2CrNi18-9, X2CrNiMo17-12-2.
Austeno-ferrites acélokMegszilárdulásuk először egy ferrit szerkezetben (delta ferrit) megy végbe, majd részleges átalakulás következik be, szilárd fázisban, ausztenites szerkezetben, egyesek (különösen a hegesztés világában) ezért inkább a ferrito-ausztenites kifejezést használják. Figyelemre méltó tulajdonságokkal rendelkeznek a szemcsék közötti korrózióval szemben, valamint a tengervíz korróziójával szemben, és a szakítópróba során elasztikus műanyag csapágyat mutatnak. Mechanikai viselkedésük hasonló a szerkezeti acélokhoz. Ezen acélok helyes kijelölésének egyszerű ténye lehetővé teszi azonnali megértését, hogy például a folyékony állapotból történő lassú lehűlés, például hegesztés során, lehetővé teszi a ferrit fázisának maximális átalakulását ausztenites fázissá, és fordítva, gyors lehűlés. a ferrit zseléje kevés lehetőséget hagy az ausztenites átalakulásra, következésképpen fokozott repedésérzékenységet.
Példa: X2CrNiN23-4.
Az acélfajták ismerete elengedhetetlen a mechanikusan vagy hegesztéssel összeállított elemekből álló rendszerek számára, két túlságosan különböző rozsdamentes acél jelenléte egy elektrolitban valóban nagyon destruktív elektrokémiai korróziós jelenségeket okozhat.
Kijelölés | Sűrűség ( kg / dm 3 ) | Rugalmassági modulus ( GPa ) | Átlagos tágulási együttható (10 −6 K −1 ) | Hővezető képesség ( W / m K ) | Tömeges hőteljesítmény ( J / kg K ) | Ellenállás ( Ω mm 2 / m ) | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
EN [ n o ] | AISI / ASTM | 20 ° C-on | 20 ° C-on | 20–200 ° C | 20–400 ° C | 20 ° C-on | 20 ° C-on | 20 ° C-on |
Austenites rozsdamentes acél | ||||||||
1.4301 | 304 | 7.9 | 200 | 16.5 | 17.5 | 15 | 500 | 0,73 |
1.4401 | 316 | 8.0 | 200 | 16.5 | 17.5 | 15 | 500 | 0,75 |
Austeno-ferrites rozsdamentes acél (duplex) | ||||||||
1.4462 | 2205 | 7.8 | 200 | 13.5 | 14,0 (g) | 15 | 500 | 0,80 |
1.4362 | 2304 | 7.8 | 200 | 13.5 | 14,0 (n) | 15 | 500 | 0,80 |
1.4501 | 7.8 | 200 | 13.5 | (nr) | 15 | 500 | 0,80 | |
Ferrites rozsdamentes acél | ||||||||
1.4512 | 409 | 7.7 | 220 | 11.0 | 12.0 | 25 | 460 | 0,60 |
1.4016 | 430 | 7.7 | 220 | 10.0 | 10.5 | 25 | 460 | 0,60 |
Martensites rozsdamentes acél | ||||||||
1.4021 | 420 | 7.7 | 215 | 11.0 | 12.0 | 30 | 460 | 0,60 |
1.4418 | 7.7 | 200 | 10.8 | 11.6 | 15 | 430 | 0,80 | |
Rozsdamentes acél csapadékkeményedés | ||||||||
1.4542 | 630 | 7.8 | 200 | 10.8 | 11.6 | 16. | 500 | 0,71 |
Az ISSF évente közzéteszi a rozsdamentes acél világtermelési adatait. Minden lapos és hosszú terméket lefednek.
Év | Európai Unió |
Amerika | Kína | Ázsia, Kína kivételével |
Egyéb | Egész világ |
---|---|---|---|---|---|---|
2019 | 6805 | 2593 | 29400 | 7894 | 5525 | 52218 |
2018 | 7386 | 2808 | 26706 | 8195 | 5635 | 50729 |
2017 | 7377 | 2754 | 25774 | 8030 | 4146 | 48081 |
2016 | 7280 | 2931 | 24938 | 9956 | 672 | 45778 |
2015 | 7169 | 2747 | 21562 | 9462 | 609 | 41548 |
2014 | 7252 | 2813 | 21692 | 9333 | 595 | 41686 |
2013 | 7147 | 2454 | 18984 | 9276 | 644 |
* Bruttó tonna = az acélműből kilépő tonna (hengerlés és feldolgozás előtt).
Kína 2017 óta gyártja a világ rozsdamentes acéljának több mint felét.
A termelés családonkénti bontása a következő (2017-es adatok):
# a 300, 200 és 400 számok megegyeznek a rozsdamentes acélok ASTM / AISI számozásával.
Ez az eloszlás egyik évről a másikra alig változik.
A korrózió elleni küzdelem szempontjából kedvező tényezők a rozsdamentes acélokra is vonatkoznak:
Más fémes anyagokkal összehasonlítva a rozsdamentes acélok bizonyos különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyeket figyelembe kell venni az alakítás során:
A masszív részeket lassan 800 ° C- ra kell felmelegíteni, mielőtt gyorsabban elérnék az 1000 ° C körüli üzemi hőmérsékletet . Mindenekelőtt el kell kerülni a martenzites acélok szén-dioxid-mentesítését, a ferrites acélok és az ausztenites acélok magas hőmérsékleten történő hosszan tartó karbantartását, amelyek szemcséje könnyen növekszik, és nehezen, sőt néha lehetetlenné válik a regenerálása. Munka után gyakran ajánlott vízzel történő gyors hűtés.
Leggyakrabban lemezek vagy csövek formájában használnak rozsdamentes acélokat, és ebben az esetben gyakran kötelesek puha izzítást végezni olyan műveletek után, mint a bélyegzés , hogy elkerüljék a karbantartást.
A kezelés előtti zsírtalanításnak különösen körültekintőnek kell lennie, az oxidáló légkör a legalkalmasabb, és az üzemanyag-atmoszférát meg kell tiltani.
A martenzites acélok elsősorban mechanikus építésben, masszív alkatrészek formájában találhatók meg. A kívánt ellenállás megszerzéséhez általában beáznak és jövedelemre tesznek szert . A lágyításra általában szükség van a hideg megmunkálásból származó keményedés után . Mivel az edzés csökkenti a korrózióval szembeni ellenállást , jobb, ha olyan szén-dioxidban kevésbé gazdag anyagot használunk, amely csökkenti a kioltás intenzitását és lehetővé teszi a túl magas hőmérsékleten történő temperálás elkerülését.
A ferrites acélok nem keményednek meg, de gyakran meg kell őket égetni, például két sajtolási menet között, és nagyon speciális esetekben és az acélgyártóval folytatott konzultációt követően hegesztés után . A magas hőmérsékleten való túl hosszú ideig történő tartás bizonyos ridegséget okoz a szemcsék durvulása miatt .
Az ausztenites és ausztenites ferrites acélokat magas hőmérsékletű kezeléssel ( 900 ° C és 1150 ° C között) lágyítják , majd a lehető leggyorsabban lehűtik. A korrózióval szembeni ellenálló képesség, különösen annak szemcsék közötti alakjával szemben, a lehető legkeményebb edzéskezelést igényli.
A belső stressz oldása viszonylag alacsony hőmérsékleten, körülbelül 400 ° C-on vagy 450 ° C-on végezhető .
A korban keményedő rozsdamentes acélok fokozattól függően speciális kezeléseket igényelnek.
A szokásos hideg megmunkálási technikák alkalmazhatók a rozsdamentes acélokra, ezért a lemezekből vagy huzalokból nyert alkatrészekre, amelyek számtalan használati tárgyban megtalálhatók.
A rozsdamentes acélok viszonylag kemények, és ez a keménység deformációval nő a törzskeményedéssel. Ez a jelenség különösen az ausztenites acélokra jellemző. A ferrites acélok kevésbé keményednek, és a rájuk nehezedő megnyúlás kisebb.
A formázás utáni „rugós” sokkal nagyobb, mint a „közönséges” enyhe acéloknál.
Az alakító áram alkatrészek és szerszámok közötti kenés kritikus és nem okoz különösebb problémát a legtöbb műveletnél. Díszítő jellegű darabok esetében azonban oda kell figyelni arra, hogy véletlen megragadás következtében felszíni hibák keletkezzenek. Edzett acélból, szürke öntöttvasból , lamellás grafittól (GJL típusú "meehanit") vagy akár réz-alumíniumból készült szerszámok használata , valamint a lehúzható lakkok vagy műanyag lapok általi védelem gyakran jó megoldás.
A megkeményedés csökkenti a korrózióállóságot, és néha maradék mágnesességet okoz a martenzit (úgynevezett „munkakeményítő martenzit”) kialakulásának eredményeként az ausztenites családban. Az izzítás helyreállítja a szerkezeteket.
Az összecsukható prés vagy varrás nem okoz különösebb nehézséget.
A bélyegzéshez kétszer nagyobb teljesítményű gép szükséges, mint az enyhe acélnál. A visszatartások által kifejtett nyomásnak elegendőnek kell lennie a ráncosodás elkerülésére, de nem túl nagy a szakadás elkerülésére. A nikkel-króm ötvözetű öntöttvasból készült szerszámok és lyukasztók a legjobb eredményt adják, a vékony lapokból réz-cink ötvözetű szerszámokat lehet kialakítani. A filék sugárának nem túl kicsinek és nem is túl nagynak kell lennie, hogy elkerülje a túlzott igénybevételt és a gyűrődést, általában a vakok vastagságának 5-10-szerese. A kenést minden hagyományos kenőanyaggal, szappanos oldattal , oldható vagy oldhatatlan olajjal végezzük , nehéz esetekben szilárd kenőanyagok vagy kémiailag aktív anyagok hozzáadásával: ólom , talkum , grafit , molibdén-diszulfid , kénes vagy szulfokolt olajok, foszfor-adalékok, stb. Az izzítást előnyösen oxidáló atmoszférában és a lehető legnagyobb mértékben közvetlenül a bélyegzés után végezzük.
A fonás nem jelent különösebb problémát, az óvintézkedések megegyeznek a bélyegzéssel, a legjobb eszközök edzett acélból készülnek .
A meglévő hegesztési folyamatok általában érvényesek; a hanghegesztés, porozitás nélkül, jó mechanikai ellenállással, természetesen keresett, de itt meg kell őriznie azokat a korrózióval szembeni ellenálló képességeket is, amelyek az alapanyagoké.
A rozsdamentes acél hegesztése előtt rendkívül fontos a hegesztendő élek megfelelő megtisztítása, beleértve a környezetet is (olyan területen, ahol a hőmérséklet meghaladhatja a 400 ° C-ot ) minden zsírnyomtól, szénlerakódástól (nyomkövetés) ceruzával) vagy egyéb szennyeződésekkel, hogy elkerüljék a Cr 23 C 6 típusú karbidok képződését , amelyek a króm erőteljes kimerülését okoznák (95% -os nagyságrendű), és ezáltal ezeknek az elszegényedett területeknek az oxidálhatóságát vesztenék el. A tisztítás nagyon jó módja a túlhevített gőz sugárjának használata. Ugyanezeket az óvintézkedéseket kell megtenni a hővágás (plazma, LASER) és a hőkezelések során.
Elvileg a rozsdamentes acélokat úgynevezett „fehér” műhelyekben dolgozzák fel, vagyis fokozott tisztasággal és olyan anyag hiányával, amely szennyezheti a rozsdamentes acélt. Azokban az esetekben, amikor fokozni kell a tisztaságot (repülés, űr, élelmiszer, vegyszerek, gyógyszertár stb.), A műhelybe egy légzárón keresztül lehet belépni, és a légkör túlnyomás alatt áll.
Az oxidréteg tulajdonságainak nem szabad elfeledtetni velünk, hogy a króm oxidálható, és ezért meg kell védeni az olvadt fürdőt az inert atmoszféra által okozott oxigén hatásától, amely esettől függően lehet argon vagy hélium vagy nitrogén vagy akár vákuum salakmentes hegesztési folyamatokban, például TIG, MIG, A-TIG, plazma, lézer, elektronnyaláb ...
Mindig érdekeltek azok a módszerek, amelyek korlátozzák a fém olvadását időben és térfogatban: az ellenállási hegesztés (ponthegesztés, varrás, villámhegesztés ) kiváló eredményeket ad, és nem szabad megfeledkeznünk a keményforrasztásról sem , amely nem okoz olvadékot az alapnak fém. A vákuumdiffúziós keményforrasztás kiváló eredményeket ad viszonylag kicsi, összetett profilú alkatrészek (időmérők, mikromotorok, protézisek, műszerek stb.) Összeszereléséhez. Az ezüst forrasztások nagyon erős kötéseket adnak, de a rézzel, ónnal forrasztás és következésképpen a réz forrasztás szigorúan tilos, mivel szemcsés dekohéziót okoznak és tönkreteszik a szerelvényt.
A rozsdamentes acélok hegesztésének legjobb módja, ha lehetséges, ausztenites töltőanyaggal történő hegesztés. A fáklya kivételével minden hagyományos eljárás alkalmazható: bevont elektródás ívhegesztés, merülő ívhegesztés, inert atmoszférás folyamatok, például TIG és MIG, plazmahegesztés. Az argon vagy a hélium áramlása az elektromos ív körül megakadályozza a hegesztési medence oxidációját, valamint a töltőanyag átadása során. A fáklyát nem szabad használni, mert a lángban lévő szén behatol az olvadt fémbe és törékennyé teszi azt. A fáklya csak keményforrasztáshoz használható, ezért a rozsdamentes acél megolvadása nélkül.
Szegecselés és csavarozásA szegecsek szoros kötéseket adnak a magas tágulási együtthatójuk miatt. 5 mm alatt hidegen szegecselhet. A tömítés általában rosszabb, mint a közönséges acéloké, a rozsda hiánya miatt.
Természetesen tanácsos a fémeket nem „házasítani” eltérő módon, annak elkerülése érdekében, hogy ez elkerülhetetlenül okozza az elektrokémiai korróziót. Ezért természetesen szükség van rozsdamentes acél csavarokra.
Megmunkálási szempontból a rozsdamentes acélok két kategóriába sorolhatók:
A vágási szögeknek a lehető legnagyobbnak kell lenniük, hogy hangsúlyozzák az élek szilárdságát és megkönnyítsék a hőelvezetést. A nagyon pozitív vágási szögek elkerülik a tapadást és a beépített éleket.
A vágófolyadékok különösen fontos szerepet játszanak az ausztenites acélok esetében. Nagyon erős kenőanyagra van szükség (egy kenőanyag képessége, hogy a különböző adszorpciós jelenségek hatására szilárdan rögzüljön a falakon ): ezért ként vagy szulfokloridos ásványi olajokat fogunk használni, amelyek esetleg zsíros anyagokkal, például ricinusolajjal vagy ricinusolajjal vannak kiegészítve repce.
A ferrites és martenzites acélokat úgy dolgozzák fel, mint a közönséges acélokat, de az auszteniteseket nem. Ezek erősen hajlamosak megragadni, és gondoskodni kell a fűrészek és az lyukasztók jó oldalirányú hézagáról; a gépek teljesítményének lényegesen nagyobbnak kell lennie. Minden esetben ügyelni kell a sérült részek eltávolítására, különösen plazmavágás esetén.
Az említett rozsdamentes acél elsődleges rozsdamentes acél jellege lényegében a króm-oxid réteg által nyújtott védelemnek köszönhető, néha elengedhetetlen a megfelelő felületkezeléssel történő helyreállítás.
Pácolás és passziválásMindenekelőtt meg kell szüntetni az összes szennyeződést, a többé-kevésbé tapadó vasrészecskéket a gyártási szerszámokon való áthaladás vagy drótkefével történő ecsetelés után, a csiszolószerszámmaradványokat (különösen, ha azokat korábban közönséges acélok megmunkálására használták). Kémiai sztrippelés és homokszórás erősen ajánlott.
Mindig ügyelni kell az üzembe helyezett alkatrészek megfelelő passziválására , amely akkor valósulhat meg, ha elég hosszú ideig maradnak a levegőben, vagy ha kémiailag oxidálódnak, hogy időt takarítsanak meg.
Csiszolás és polírozásA felületek szennyeződésének elkerülése érdekében a csiszoló és polírozó szerszámokat a lehető legnagyobb mértékben fenntartani kell a rozsdamentes acélok kezeléséhez. Az ilyen műveletek során gyakran képződő zsíros filmeket gondosan el kell távolítani, mert azok izolálják a fémet és megakadályozzák annak passziválódását.
A polírozást csak azokban az esetekben jelzik, amikor ez valóban javíthatja a felületi felületet, gyakran hidegen hengerelt lemezek nélkül is megtehető.
A vibrációs simítás hatékony és nagyon jól megismételhető módszer az alkatrészek felületi felületének javítására rozsdamentes acélból. A használt berendezés vibrátor vagy műholdas centrifuga ; ezután meg kell határozni a kezelendő részek morfológiájához igazított súroló közeget.
A hegesztések minőségét a lehető legnagyobb mértékben ügyelni kell arra, hogy azokat ne kelljen darálással befejezni, mert ez a művelet csökkenti ellenállásukat.
Az elektrolit polírozás általában kevesebb anyagveszteséget okoz, mint a mechanikus polírozás. A jó eredmények érdekében azonban nagyon szigorú előírások szerint kell végrehajtani.
InterjúSok esetben elegendő a szappannal történő tisztítás. Vannak megfelelő mosószerek, de végül semmi sem éri el a salétromsavat, amely eltávolítja a lerakódásokat és nagyon passzivált felületet hagy maga után.