Čelik otporan na koroziju. Razredi čelika: GOST. Nehrđajući čelik - cijena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Svake godine se gubi mnogo metala zbog korozije. Međutim, još više štete uzrokuje kvar metalnih proizvoda kao posljedica korozije. Troškovi potrebni za zamjenu dijelova ili tekuće popravke uređaja, automobila, morskih i riječnih plovila, opreme koja se koristi u kemijskoj proizvodnji višestruko su veći od cijene materijala koji se koristi za njihovu proizvodnju.

Također postoje značajni neizravni gubici. To uključuje, na primjer, istjecanje plina ili nafte iz cjevovoda oštećenih korozijom, kvarenje hrane, uništavanje građevinskih konstrukcija i još mnogo toga. Stoga je borba protiv korozije metala od najveće važnosti.

Zašto se metalni materijali raspadaju?

Prije nego što prijeđemo na pitanje što je čelik otporan na koroziju, shvatimo pojam korozije i bit ovog procesa.

Prevedeno s latinskog corroder - korozivno. Sporo spontano uništavanje metala i legura na njihovoj osnovi, koje se događa pod kemijskim utjecajem okolišaokoliš naziva se korozija. Razlog za ovo uništenje je kemijska interakcija (redox reakcije) metalnih materijala s plinovitim ili tekućim medijem u kojem se nalaze.

Što su nehrđajući čelici i legure?

Proizvodi od nehrđajućeg čelika i čelika otpornog na toplinu ili njihovih legura dizajnirani su za rad u agresivnim okruženjima na visokim ili normalnim temperaturama. Stoga je glavni zahtjev za materijale ove skupine otpornost na toplinu (otpornost na plinovitu okolinu ili paru pri visokim temperaturama) ili otpornost na koroziju (sposobnost učinkovitog podnošenja utjecaja agresivnih čimbenika pri normalnim temperaturama).

Otpornost na koroziju karakteristična je za metalne proizvode na čijoj se površini u agresivnom okruženju stvara jak pasivizirajući film koji sprječava prodor u dublje slojeve metala i interakciju s njima agresivne tvari.

Drugim riječima, nehrđajući čelik je čelik koji je otporan na intergranularnu, kemijsku, elektrokemijsku i drugu koroziju.

Kemijski sastav

Svojstva metala određena su njegovim kemijskim sastavom. Sa sadržajem kroma od 12-13%, čelik postaje nehrđajući, odnosno stabilan u atmosferi i kemijskim okruženjima. Povećanje sadržaja kroma na 28-30% čini ga stabilnim u agresivnim okruženjima.

Među ostalim elementima koji se koriste za legiranje,uključuje mangan, aluminij, titan, nikal. Najviše se koriste legure u kojima je prosječni sadržaj nikla 10%, kroma - 18%, ugljika - od 0,08 ili 0,12%, titana - 1% (12X18H10T - čelik otporan na koroziju, GOST 5632).

Klasifikacija prema vrsti mikrostrukture: austenitni nehrđajući čelik

Otpornost ove klase na korozivni napad povećavaju legirajući elementi nikla (od 5 do 15%) i kroma (od 15 do 20%). Austenitne legure su neosjetljive na intergranularnu koroziju, pod uvjetom da je udio ugljika u njima manji od granice njegove topljivosti u austenitu (0,02-0,03% ili manje). Nemagnetna, dobro podložna zavarivanju, hladnoj i vrućoj deformaciji. Imaju izvrsnu tehnologiju. To je najbolji čelik za spojeve, zavarene elemente i primjenu u raznim industrijama.

martenzitna klasa

Nehrđajući čelici uključeni u martenzitnu klasu mogu biti magnetski i imati više - u usporedbi s austenitnim - pokazatelje maksimalne tvrdoće. Stvrdnjavanje se postiže kaljenjem i temperiranjem. Dobro za proizvode namijenjene za upotrebu u srednjim i laganim okruženjima (kao što su neki proizvodi za preradu hrane ili oštrice za brijanje).

Grad ferita

S visokom otpornošću na koroziju, svojstva ovih razreda su slična mekom čeliku. Prosječan sadržaj kroma je11-17%. Koristi se u proizvodnji kućanskih aparata, elemenata arhitektonskog uređenja interijera, kuhinjskog pribora.

austenitni feritni razred

Nehrđajući čelik ove klase otporan na koroziju odlikuje se smanjenim sadržajem nikla i visokim udjelom kroma (od 21 do 28%). Niobij, titan, bakar djeluju kao dodatni legirajući elementi. Nakon toplinske obrade, omjer ferita i austenita je otprilike jedan prema jedan.

Austenitno-feritni čelici dvostruko su jači od austenitnih čelika. Istodobno su duktilni, dobro odolijevaju udarnim opterećenjima, imaju nisku razinu korozijskog pucanja i visoku otpornost na međugranularnu koroziju. Preporuča se za korištenje u građevinskoj industriji, prerađivačkoj industriji, za proizvodnju proizvoda koji će doći u dodir s morskom vodom.

Austenitno-martenzitni stupanj

Sadržaj kroma od 12 do 18%, nikla - od 3,7 do 7,5%. Dodatni elementi - krom i aluminij. Kaljene su kaljenjem (t > 975 °S) i naknadnim kaljenjem (t=450-500 °S). Austenitno-martenzitni nehrđajući čelici dobro su zavareni i imaju visoka mehanička svojstva.

Nehrđajući čelik: cijena (faktori koji utječu na formiranje)

Sastav metala otpornih na koroziju uključuje skupe legirne elemente kao što su krom, nikal, titan, molibden. Njihov trošak je odlučujući u cijeni. Budući da drugi razredi (ugljični, strukturni,kuglični ležaj, alat itd.) sadrže navedene elemente u znatno manjim količinama, tada je u usporedbi s njima cijena čelika otpornih na koroziju uvijek veća. Međutim, cijena može varirati ovisno o tržišnim uvjetima i troškovima potrebnim za proizvodnju nehrđajućeg čelika.

Mehanička svojstva

Gradovi nehrđajućeg čelika moraju imati mehanička svojstva koja zadovoljavaju utvrđene standarde proizvodnje. To uključuje:

• maksimalna tvrdoća po Brinellu (HB);
• izduženje (%);
• popustljivost (H/mm2);
• vlačna čvrstoća (H/mm2).

Nakon proizvodnje, svaka serija (taljenje) tržišnih proizvoda provjerava se u skladu s mehaničkim svojstvima i mikrostrukturom razreda čelika prema GOST-u. Rezultati laboratorijskog ispitivanja uzoraka navedeni su u potvrdi o proizvodnji.

Sustav označavanja razreda čelika

Širok asortiman legura i čelika proizvodi se u raznim zemljama svijeta. Istovremeno, još ne postoji jedinstven međunarodni sustav za njihovo označavanje.

U Sjedinjenim Američkim Državama postoji nekoliko sustava označavanja odjednom. Ovakva situacija, zbog prisutnosti velikog broja organizacija za standardizaciju (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), stvara određene poteškoće partnerima, izvođačima i kupcima metalnih proizvoda američkih proizvođača iz drugih zemalja.

U japanskom čelikuoznačeni su slovima i brojevima koji označavaju njihovu skupinu (niskolegirane, visokolegirane, legure posebne namjene, srednje legirane, visokokvalitetne, visokokvalitetne itd.), serijski broj u njemu i svojstva metala.

U zemljama Europske unije oznake su regulirane standardom EN 100 27, koji određuje redoslijed dodjele imena i serijskog broja.

U Ruskoj Federaciji postoji alfanumerički sustav razvijen za vrijeme Sovjetskog Saveza, u skladu s kojim se označavaju klase čelika. GOST propisuje da se svaki legirajući kemijski element koji je dio metala označi velikim ruskim slovom.

Za mangan, ovo je G, silicij - C, krom - X, nikal - H, molibden - M, volfram - B, vanadij - F, titan - T, aluminij - Yu, niobij - B, kob alt - K, cirkonij - C, bor - R.

Brojevi iza slova označavaju postotak legirajućih elemenata. Ako sastav čelika sadrži manje od 1% legirajućeg elementa, tada se broj ne stavlja, sa sadržajem od 1 do 2% iza slova stavljenog 1. Dvoznamenkasti broj naveden na početku razreda je neophodan za označavaju prosječni sadržaj ugljika u stotinkama postotka unutar sastava razreda.

Raspon proizvoda od nehrđajućeg čelika

Čelik otporan na koroziju koristi se za sljedeće proizvode:

• toplinski obrađeni ugravirani i polirani listovi;
• toplinski obrađeni negravirani listovi;
• termičkisirove i neurezane plahte;
• bešavne cijevi obrađene na toplinu, hladno i vruće;
• vruće valjana čelična traka za opće namjene;
• kalibrirani šesterokuti;
• krugovi od nehrđajućeg čelika;
• nehrđajuća žica (toplinski obrađena i hladno vučena);
• odljevci s posebnim svojstvima;
• okovke;
• druge vrste za koje su razvijeni GOST-ovi i tehničke upute (TU).

Opseg primjene

Kao jedan od najboljih primjera čvrstoće, estetike, otpornosti na razornu silu korozije i visoke temperature, recikliranja i izdržljivosti, s izvrsnom završnom obradom površine koja zadovoljava sve sanitarne i higijenske zahtjeve, nehrđajući čelik se široko koristi u gotovo sve sfere gospodarske djelatnosti.

Nehrđajući čelik je vrlo tražen u petrokemijskoj, kemijskoj, celuloznoj i papirnoj, prehrambenoj, građevinskoj, elektroenergetskoj, brodogradnji i transportnom inženjerstvu, industriji instrumenata i zaštite okoliša.

Učinkovitost i trajnost proizvoda od nehrđajućeg čelika određena je pravim odabirom njegove klase i marke, razumijevanjem fizikalnih i kemijskih svojstava i mikrostrukturne strukture. Korištenjem metala koji su otporni na razorne učinke korozije, točno u skladu sa svojim svojstvima, u mogućnosti smo iskoristiti sve neosporivoprednosti moderne tehnologije.