Thép không gỉ có mặt ở khắp mọi nơi trong cuộc sống, và có rất nhiều loại mẫu mã rất khó phân biệt. Hôm nay, tôi xin chia sẻ với các bạn một bài viết để làm rõ những kiến thức này.
Thép không gỉ là tên viết tắt của thép không gỉ chịu axit, không khí, hơi nước, nước và các môi trường ăn mòn yếu khác hoặc thép không gỉ được gọi là thép không gỉ; và sẽ chống lại các môi trường ăn mòn hóa học (axit, kiềm, muối và các chất tẩm hóa học khác) sự ăn mòn của thép được gọi là thép chịu axit.
Thép không gỉ là thép chịu được sự ăn mòn của không khí, hơi nước, nước và các môi trường ăn mòn yếu khác, cũng như axit, kiềm, muối và các môi trường ăn mòn hóa học khác, còn được gọi là thép không gỉ chịu axit. Trong thực tế, thép chịu ăn mòn trong môi trường ăn mòn yếu thường được gọi là thép không gỉ, và thép chịu ăn mòn trong môi trường hóa học được gọi là thép chịu axit. Do sự khác biệt về thành phần hóa học của hai loại, thép không gỉ không nhất thiết có khả năng chống ăn mòn trong môi trường hóa học, trong khi thép không gỉ thường được gọi là thép không gỉ. Khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ phụ thuộc vào các nguyên tố hợp kim có trong thép.
Phân loại chung
Theo tổ chức luyện kim
Nhìn chung, theo tổ chức luyện kim, thép không gỉ thông thường được chia thành ba loại: thép không gỉ austenit, thép không gỉ ferritic và thép không gỉ martensitic. Dựa trên tổ chức luyện kim cơ bản của ba loại này, thép duplex, thép không gỉ tôi kết tủa và thép hợp kim cao chứa ít hơn 50% sắt được tạo ra cho các nhu cầu và mục đích cụ thể.
1. Thép không gỉ Austenit
Cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt của tổ chức austenit (pha CY) chủ yếu là phi từ tính, chủ yếu thông qua quá trình gia công nguội để tăng cường độ bền (và có thể dẫn đến một mức độ từ tính nhất định) của thép không gỉ. Viện Sắt và Thép Hoa Kỳ (AUSI) quy định các nhãn số cho loạt 200 và 300, chẳng hạn như 304.
2. Thép không gỉ Ferritic
Cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối của tổ chức ferit (pha) chiếm ưu thế, có từ tính, thường không thể làm cứng bằng xử lý nhiệt, nhưng gia công nguội có thể làm cho thép không gỉ được gia cường một chút. Viện Sắt thép Hoa Kỳ cấp nhãn là 430 và 446.
3. Thép không gỉ Martensitic
Ma trận này là tổ chức martensitic (lập phương tâm khối hoặc lập phương), có từ tính, thông qua xử lý nhiệt có thể điều chỉnh các tính chất cơ học của thép không gỉ. Viện Sắt và Thép Hoa Kỳ đánh dấu các số 410, 420 và 440. Martensite có tổ chức austenitic ở nhiệt độ cao, có thể chuyển thành martensite (tức là đã được tôi cứng) khi làm nguội đến nhiệt độ phòng ở tốc độ thích hợp.
4. Thép không gỉ loại austenit và ferit (duplex)
Ma trận có cả tổ chức hai pha austenit và ferit, trong đó hàm lượng ma trận pha ít hơn thường lớn hơn 15%, có từ tính, có thể được gia cường bằng cách gia công nguội thép không gỉ, 329 là thép không gỉ hai pha điển hình. So với thép không gỉ austenit, thép hai pha có độ bền cao hơn, khả năng chống ăn mòn liên hạt, ăn mòn ứng suất clorua và ăn mòn rỗ được cải thiện đáng kể.
5. Làm cứng thép không gỉ bằng kết tủa
Ma trận này là tổ chức austenit hoặc martensit, và có thể được làm cứng bằng phương pháp xử lý tôi kết tủa để biến thành thép không gỉ cứng. Viện Sắt thép Hoa Kỳ quy định nhãn kỹ thuật số sê-ri 600, chẳng hạn như 630, tức là 17-4PH.
Nhìn chung, ngoài hợp kim, khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ austenit vượt trội hơn, trong môi trường ít ăn mòn hơn, bạn có thể sử dụng thép không gỉ ferritic, trong môi trường ăn mòn nhẹ, nếu vật liệu yêu cầu độ bền hoặc độ cứng cao, bạn có thể sử dụng thép không gỉ martensitic và thép không gỉ tôi kết tủa.
Đặc điểm và công dụng
Quá trình bề mặt
Phân biệt độ dày
1. Do máy cán thép trong quá trình cán, các con lăn bị biến dạng nhẹ do nhiệt, dẫn đến độ dày của tấm cán bị lệch, thường dày ở giữa hai mặt. Khi đo độ dày của tấm, cần đo ở giữa đầu tấm.
2. Lý do cho sự dung sai dựa trên nhu cầu của thị trường và khách hàng, thường được chia thành dung sai lớn và nhỏ.
V. Yêu cầu sản xuất, kiểm tra
1. Tấm ống
① Mối nối tấm ống ghép để kiểm tra tia 100% hoặc UT, mức độ đạt chuẩn: RT: Ⅱ UT: mức Ⅰ;
② Ngoài thép không gỉ, tấm ống nối còn được xử lý nhiệt để giảm ứng suất;
③ Độ lệch chiều rộng cầu lỗ tấm ống: theo công thức tính chiều rộng cầu lỗ: B = (S - d) - D1
Chiều rộng tối thiểu của cầu lỗ: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Xử lý nhiệt hộp ống:
Thép cacbon, thép hợp kim thấp hàn với vách ngăn chia phạm vi của hộp ống, cũng như hộp ống của các lỗ mở bên lớn hơn 1/3 đường kính bên trong của hộp ống xi lanh, trong ứng dụng hàn để xử lý nhiệt giảm ứng suất, mặt bích và bề mặt bịt kín vách ngăn phải được xử lý sau khi xử lý nhiệt.
3. Kiểm tra áp suất
Khi áp suất thiết kế quá trình vỏ thấp hơn áp suất quá trình ống, để kiểm tra chất lượng của các kết nối ống trao đổi nhiệt và tấm ống
① Áp suất chương trình vỏ được tăng lên để kiểm tra áp suất thử nghiệm bằng chương trình ống phù hợp với thử nghiệm thủy lực, nhằm kiểm tra xem mối nối ống có bị rò rỉ hay không. (Tuy nhiên, cần đảm bảo ứng suất màng chính của vỏ trong quá trình thử nghiệm thủy lực ≤0.9ReLΦ)
② Khi phương pháp trên không phù hợp, sau khi vượt qua áp suất ban đầu, có thể tiến hành thử nghiệm thủy tĩnh vỏ, sau đó thử nghiệm rò rỉ amoniac hoặc rò rỉ halogen.
Loại thép không gỉ nào không dễ bị gỉ sét?
Có ba yếu tố chính ảnh hưởng đến quá trình gỉ sét của thép không gỉ:
1. Hàm lượng nguyên tố hợp kim. Nhìn chung, hàm lượng crom trong thép 10,5% không dễ bị gỉ sét. Hàm lượng crom và niken càng cao thì khả năng chống ăn mòn càng tốt, chẳng hạn như vật liệu 304 có hàm lượng niken từ 85% đến 10%, hàm lượng crom từ 18% đến 20%, loại thép không gỉ này nói chung không bị gỉ sét.
2. Quy trình nấu chảy của nhà sản xuất cũng sẽ ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ. Công nghệ nấu chảy tốt, thiết bị tiên tiến, công nghệ tiên tiến, nhà máy thép không gỉ lớn đều kiểm soát thành phần hợp kim, loại bỏ tạp chất, đảm bảo kiểm soát nhiệt độ làm nguội phôi, do đó chất lượng sản phẩm ổn định và đáng tin cậy, chất lượng nội tại tốt, không dễ bị gỉ sét. Ngược lại, một số nhà máy thép nhỏ có thiết bị lạc hậu, công nghệ lạc hậu, quy trình nấu chảy không thể loại bỏ tạp chất, sản phẩm sản xuất ra chắc chắn sẽ bị gỉ sét.
3. Môi trường bên ngoài. Môi trường khô ráo, thoáng khí không dễ bị gỉ sét, trong khi độ ẩm không khí, thời tiết mưa liên tục hoặc không khí có tính axit và kiềm của môi trường dễ bị gỉ sét. Vật liệu thép không gỉ 304, nếu môi trường xung quanh quá kém cũng bị gỉ sét.
Làm thế nào để xử lý vết gỉ trên thép không gỉ?
1.Phương pháp hóa học
Sử dụng keo hoặc bình xịt tẩy gỉ để hỗ trợ các bộ phận bị gỉ sét thụ động hóa hình thành màng oxit crom, khôi phục khả năng chống ăn mòn. Sau khi tẩy gỉ, để loại bỏ tất cả các chất ô nhiễm và cặn axit, điều rất quan trọng là phải rửa sạch bằng nước. Sau khi xử lý và đánh bóng lại bằng thiết bị đánh bóng, có thể phủ sáp đánh bóng. Đối với các vết gỉ sét cục bộ nhẹ, cũng có thể sử dụng hỗn hợp xăng dầu theo tỷ lệ 1:1 và khăn sạch để lau sạch các vết gỉ sét.
2. Phương pháp cơ học
Làm sạch bằng phương pháp phun cát, phun hạt thủy tinh hoặc gốm, làm sạch, làm mờ, chải và đánh bóng. Các phương pháp cơ học có khả năng loại bỏ các tạp chất do vật liệu đã loại bỏ trước đó, vật liệu đánh bóng hoặc vật liệu bị xóa. Tất cả các loại tạp chất, đặc biệt là các hạt sắt lạ, đều có thể là nguồn gây ăn mòn, đặc biệt là trong môi trường ẩm ướt. Do đó, bề mặt đã được làm sạch bằng phương pháp cơ học nên được làm sạch kỹ lưỡng trong điều kiện khô ráo. Việc sử dụng các phương pháp cơ học chỉ làm sạch bề mặt và không làm thay đổi khả năng chống ăn mòn của vật liệu. Do đó, nên đánh bóng lại bề mặt bằng thiết bị đánh bóng và phủ sáp đánh bóng sau khi làm sạch bằng phương pháp cơ học.
Các loại thép không gỉ thường được sử dụng và tính chất
Thép không gỉ 1.304. Đây là một trong những loại thép không gỉ austenit có ứng dụng rộng rãi và phổ biến nhất, thích hợp để sản xuất các chi tiết đúc sâu, đường ống axit, bình chứa, chi tiết kết cấu, các loại thân dụng cụ, v.v. Thép không gỉ 304 cũng có thể sản xuất các thiết bị và chi tiết phi từ tính, chịu nhiệt độ thấp.
Thép không gỉ 2.304L. Để giải quyết hiện tượng kết tủa Cr23C6 do thép không gỉ 304 gây ra trong một số điều kiện, thép không gỉ austenit cacbon cực thấp có xu hướng ăn mòn liên hạt nghiêm trọng, và trạng thái nhạy cảm của nó đối với khả năng chống ăn mòn liên hạt tốt hơn đáng kể so với thép không gỉ 304. Ngoài độ bền thấp hơn một chút, các đặc tính khác của thép không gỉ 321, chủ yếu được sử dụng cho các thiết bị và linh kiện chống ăn mòn không thể xử lý bằng dung dịch hàn, có thể được sử dụng để chế tạo các loại thân máy đo lường khác nhau.
Thép không gỉ 3.304H. Nhánh bên trong bằng thép không gỉ 304, hàm lượng cacbon từ 0,04% ~ 0,10%, hiệu suất nhiệt độ cao tốt hơn thép không gỉ 304.
Thép không gỉ 4.316. Thép 10Cr18Ni12 được bổ sung molypden, do đó thép có khả năng chống ăn mòn và rỗ tốt. Trong môi trường nước biển và các môi trường khác, khả năng chống ăn mòn tốt hơn thép không gỉ 304, chủ yếu được sử dụng cho các vật liệu chống ăn mòn rỗ.
Thép không gỉ 5.316L. Thép cacbon cực thấp, có khả năng chống ăn mòn liên hạt nhạy cảm tốt, thích hợp để chế tạo các chi tiết và thiết bị hàn có tiết diện dày, chẳng hạn như thiết bị hóa dầu bằng vật liệu chống ăn mòn.
Thép không gỉ 6.316H. Nhánh bên trong bằng thép không gỉ 316, hàm lượng cacbon từ 0,04%-0,10%, hiệu suất nhiệt độ cao tốt hơn thép không gỉ 316.
Thép không gỉ 7.317. Khả năng chống ăn mòn rỗ và chống rão tốt hơn thép không gỉ 316L, được sử dụng trong sản xuất thiết bị chống ăn mòn trong hóa dầu và axit hữu cơ.
Thép không gỉ 8.321. Thép không gỉ austenit ổn định titan, bổ sung titan để cải thiện khả năng chống ăn mòn liên hạt và có tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ cao, có thể được thay thế bằng thép không gỉ austenit cacbon cực thấp. Ngoài khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ cao hoặc hydro và các trường hợp đặc biệt khác, không khuyến khích sử dụng trong các trường hợp thông thường.
Thép không gỉ 9.347. Thép không gỉ austenit ổn định niobi, niobi được bổ sung để cải thiện khả năng chống ăn mòn liên hạt, chống ăn mòn trong môi trường axit, kiềm, muối và các môi trường ăn mòn khác với thép không gỉ 321, hiệu suất hàn tốt, có thể được sử dụng làm vật liệu chống ăn mòn và thép chịu nhiệt được sử dụng chủ yếu cho các lĩnh vực nhiệt điện, hóa dầu, chẳng hạn như sản xuất thùng chứa, đường ống, bộ trao đổi nhiệt, trục, lò công nghiệp trong ống lò và nhiệt kế ống lò, v.v.
Thép không gỉ 10.904L. Thép không gỉ austenit siêu hoàn thiện, một loại thép không gỉ siêu austenit do Otto Kemp, người Phần Lan, phát minh, với hàm lượng niken từ 24% đến 26%, hàm lượng cacbon dưới 0,02%, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Khả năng chống ăn mòn rất tốt trong các loại axit không oxy hóa như axit sunfuric, axit axetic, axit formic và axit photphoric, đồng thời có khả năng chống ăn mòn khe hở và chống ăn mòn ứng suất tốt. Thích hợp cho các nồng độ axit sunfuric khác nhau dưới 70℃, và có khả năng chống ăn mòn tốt đối với axit axetic và axit hỗn hợp của axit formic và axit axetic ở bất kỳ nồng độ và nhiệt độ nào dưới áp suất thường. Tiêu chuẩn ASMESB-625 ban đầu quy định thép không gỉ là hợp kim gốc niken, và tiêu chuẩn mới quy định thép không gỉ là thép không gỉ. Trung Quốc chỉ sử dụng thép cấp 015Cr19Ni26Mo5Cu2 gần đúng, một số nhà sản xuất dụng cụ châu Âu sử dụng vật liệu chính là thép không gỉ 904L, chẳng hạn như ống đo lưu lượng kế khối lượng của E + H sử dụng thép không gỉ 904L, vỏ đồng hồ Rolex cũng sử dụng thép không gỉ 904L.
Thép không gỉ 11.440C. Thép không gỉ martensitic, thép không gỉ có thể tôi, thép không gỉ có độ cứng cao nhất, độ cứng HRC57. Chủ yếu được sử dụng để sản xuất vòi phun, ổ trục, van, ống cuộn van, đế van, ống lót, thân van, v.v.
Thép không gỉ 12.17-4PH. Thép không gỉ tôi kết tủa martensitic, độ cứng HRC44, có độ bền, độ cứng và khả năng chống ăn mòn cao, không thể sử dụng ở nhiệt độ trên 300℃. Nó có khả năng chống ăn mòn tốt đối với cả axit hoặc muối loãng trong khí quyển, và khả năng chống ăn mòn của nó tương đương với thép không gỉ 304 và thép không gỉ 430, được sử dụng trong sản xuất giàn khoan ngoài khơi, cánh tuabin, ống cuộn, đế, ống lót và thân van.
Trong ngành chế tạo dụng cụ, kết hợp với các vấn đề chung và chi phí, thứ tự lựa chọn thép không gỉ austenit thông thường là thép không gỉ 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, trong đó 317 ít được sử dụng, 321 không được khuyến khích, 347 được sử dụng cho ăn mòn ở nhiệt độ cao, 904L chỉ là vật liệu mặc định của một số thành phần của các nhà sản xuất riêng lẻ, thiết kế thường sẽ không chủ động lựa chọn 904L.
Trong quá trình lựa chọn thiết kế thiết bị đo lường, thường sẽ có vật liệu thiết bị đo lường và vật liệu ống khác nhau, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ cao, chúng ta phải đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn vật liệu thiết bị đo lường để đáp ứng thiết bị xử lý hoặc nhiệt độ thiết kế đường ống và áp suất thiết kế, chẳng hạn như đường ống thép crom molypden nhiệt độ cao, trong khi thiết bị đo lường chọn thép không gỉ, thì rất có thể sẽ có vấn đề, bạn phải tham khảo nhiệt độ vật liệu có liên quan và đồng hồ đo áp suất.
Trong quá trình lựa chọn thiết kế dụng cụ, thường gặp phải nhiều hệ thống, loạt, cấp thép không gỉ khác nhau, việc lựa chọn phải dựa trên phương tiện xử lý cụ thể, nhiệt độ, áp suất, bộ phận chịu ứng suất, ăn mòn và chi phí cũng như các góc độ khác.
Thời gian đăng: 11-10-2023