Ploče i limovi od nehrđajućeg čelika osnovni su materijali u raznim industrijama, od građevinarstva i automobilske do prehrambene i medicinske opreme. Kao vodeći dobavljač ploča i limova od nehrđajućeg čelika, svjedočio sam iz prve ruke kako kemijski sastav ovih materijala značajno utječe na njihova svojstva. U ovom postu na blogu zadubit ću se u zamršeni odnos između kemijskog sastava nehrđajućeg čelika i njegovih fizičkih i mehaničkih karakteristika.
Osnove sastava nehrđajućeg čelika
Nehrđajući čelik prvenstveno je legura željeza, kroma i nikla, s dodanim drugim elementima u različitim omjerima za postizanje specifičnih svojstava. Minimalni sadržaj kroma u nehrđajućem čeliku obično je 10,5%, što stvara pasivni oksidni sloj na površini metala, štiteći ga od korozije. Nikal se često dodaje kako bi se poboljšala otpornost na koroziju i žilavost čelika, dok drugi elementi poput molibdena, titana i niobija mogu dodatno poboljšati određena svojstva.
Otpornost na koroziju
Jedno od najvažnijih svojstava nehrđajućeg čelika je njegova otpornost na koroziju. Dodavanje kroma ključno je u tom pogledu, jer on reagira s kisikom u zraku i stvara tanki, zaštitni sloj oksida na površini čelika. Ovaj sloj je samozacjeljujući, što znači da će se, ako je oštećen, obnoviti sve dok je prisutan kisik. Što je veći sadržaj kroma, veća je otpornost nehrđajućeg čelika na koroziju.
Na primjer,347 nehrđajući čelik UNS S34700sadrži približno 17-19% kroma i 9-13% nikla, zajedno s malim količinama niobija. Niobij stabilizira čelik protiv interkristalne korozije, čineći ga prikladnim za upotrebu u visokotemperaturnim i korozivnim okruženjima, kao što su postrojenja za kemijsku preradu i postrojenja za proizvodnju električne energije.
Snaga i žilavost
Na čvrstoću i žilavost nehrđajućeg čelika također utječe njegov kemijski sastav. Ugljik se često dodaje kako bi se povećala čvrstoća čelika, ali previše ugljika može učiniti čelik krhkim. Kako bi se uravnotežila snaga i žilavost, dodaju se drugi elementi poput mangana, silicija i dušika.
Ploča od nehrđajućeg čelika 2205je duplex nehrđajući čelik koji kombinira svojstva austenitnih i feritnih nehrđajućih čelika. Sadrži približno 22% kroma, 5-6% nikla i 3% molibdena, zajedno s dušikom. Dvostruka struktura daje ovom čeliku visoku čvrstoću i izvrsnu otpornost na pucanje uslijed korozije, što ga čini idealnim za upotrebu u morskim naftnim i plinskim platformama, postrojenjima za desalinizaciju i opremi za kemijsku obradu.
Otpornost na toplinu
U primjenama gdje je nehrđajući čelik izložen visokim temperaturama, otpornost na toplinu je kritično svojstvo. Dodavanje elemenata kao što su krom, nikal i molibden može poboljšati otpornost čelika na toplinu stvaranjem stabilnog oksidnog sloja na površini i sprječavanjem difuzije kisika u metal.
Ploča od nehrđajućeg čelika 410je martenzitni nehrđajući čelik koji sadrži približno 11,5-13,5% kroma i do 0,15% ugljika. Ima dobru toplinsku otpornost i može se očvrsnuti toplinskom obradom, što ga čini prikladnim za upotrebu u primjenama kao što su pribor za jelo, ventili i turbinske lopatice.
Zavarljivost
Zavarljivost je još jedan važan faktor kada se koriste ploče i ploče od nehrđajućeg čelika. Kemijski sastav čelika može utjecati na njegovu sposobnost zavarivanja bez pucanja ili gubitka otpornosti na koroziju. Elementi kao što su sumpor, fosfor i ugljik mogu smanjiti zavarljivost čelika, dok je elementi kao što su titan, niobij i cirkonij mogu poboljšati.
Prilikom odabira nehrđajućeg čelika za zavarivanje, važno je odabrati kvalitetu koja je kompatibilna s postupkom zavarivanja i primjenom. Na primjer, austenitni nehrđajući čelici su općenito bolje zavarljivi od feritnih ili martenzitnih nehrđajućih čelika, ali mogu zahtijevati posebne tehnike zavarivanja kako bi se spriječila osjetljivost i interkristalna korozija.
Obradivost
Na obradivost nehrđajućeg čelika također utječe njegov kemijski sastav. Elementi kao što su sumpor, selen i olovo mogu poboljšati obradivost čelika smanjenjem trenja između alata za rezanje i obratka. Međutim, ti elementi također mogu smanjiti otpornost čelika na koroziju, pa se obično koriste u malim količinama.
Općenito, austenitne nehrđajuće čelike teže je obraditi od feritnih ili martenzitnih nehrđajućih čelika zbog njihove visoke stope otvrdnjavanja. Za postizanje dobrih rezultata pri obradi austenitnih nehrđajućih čelika mogu biti potrebni posebni alati za rezanje i tehnike strojne obrade.
Zaključak
Zaključno, kemijski sastav ploča i limova od nehrđajućeg čelika igra ključnu ulogu u određivanju njihovih svojstava. Pažljivim odabirom odgovarajućih legirajućih elemenata, proizvođači mogu proizvoditi nehrđajući čelik sa širokim rasponom svojstava kako bi zadovoljili specifične potrebe različitih primjena.
Kao dobavljač limova i limova od nehrđajućeg čelika, razumijem važnost pružanja visokokvalitetnih materijala koji zadovoljavaju najstrože industrijske standarde. Bez obzira trebate li čelik otporan na koroziju za postrojenje za kemijsku preradu, čelik visoke čvrstoće za strukturnu primjenu ili čelik otporan na toplinu za okruženje visoke temperature, mogu vam pomoći pronaći pravi proizvod za vaše potrebe.
Ako ste zainteresirani saznati više o našim proizvodima od nehrđajućeg čelika ili imate bilo kakvih pitanja o kemijskom sastavu i svojstvima nehrđajućeg čelika, nemojte se ustručavati kontaktirati me. Rado ćemo razgovarati o vašim zahtjevima i pružiti vam personalizirano rješenje.
Reference
- ASM priručnik, svezak 1: Svojstva i odabir: željezo, čelici i legure visokih performansi
- Stainless Steel World Americas
- Institut za nikal
