Plat keluli tahan karat, bahan asas yang digunakan secara meluas dalam aplikasi perindustrian dan awam moden, mempunyai sifat dan aplikasi yang sangat bergantung kepada komposisi kimia dan struktur mikro bahan utamanya. Bahan teras plat keluli tahan karat adalah besi. Penambahan unsur -unsur aloi seperti kromium (CR), nikel (Ni), dan molibdenum (MO) mencipta kakisan - filem passivation yang tahan, mengakibatkan rintangan kakisan, kekuatan, dan proses yang sangat baik. Berdasarkan komposisi aloi dan perbezaan prestasi, plat keluli tahan karat boleh dikategorikan kepada empat jenis utama: keluli tahan karat austenitik, ferit, martensit, dan dupleks. Setiap jenis direka untuk aplikasi tertentu.
Keluli tahan karat austenit: wakil rintangan kakisan yang tinggi dan kebolehbaburan
Keluli tahan karat austenit adalah jenis keluli tahan karat yang paling banyak dihasilkan dan digunakan secara meluas, yang biasanya diwakili oleh siri 304 (06CR19NI10) dan 316 (06CR17NI12MO2). Ciri-ciri terasnya adalah kandungan kromium sebanyak 16% - 26% dan kandungan nikel sebanyak 8% - 12% (316 mengandungi 2% - 3% molibdenum) Penambahan nikel dengan ketara meningkatkan ketangguhan bahan, mengekalkan kemuluran yang sangat baik dari -196 darjah hingga 800 darjah. Kromium dan molibdenum secara sinergistik membentuk filem passivation yang padat, memberikan ketahanan kakisan yang kuat ke udara, wap air, dan asid lemah dan persekitaran alkali . 304 keluli tahan karat digunakan secara meluas dalam peralatan makanan, hiasan arkitek, dan bahan kimia. Penambahan molibdenum terus meningkatkan rintangan 316 terhadap pitting ion klorida, menjadikannya pilihan pilihan untuk kejuruteraan marin, peranti perubatan, dan peralatan kimia mewah. Selain itu, keluli tahan karat austenit adalah bukan magnetik dan mempamerkan kecenderungan yang ketara untuk mengeras kerana kerja sejuk, yang membolehkannya dibentuk menjadi bentuk kompleks melalui proses seperti stamping dan lenturan untuk memenuhi keperluan reka bentuk yang pelbagai.
Ferritic Stainless Steel: Pilihan utama untuk kos rendah dan ketahanan kakisan tekanan.
Keluli tahan karat Ferritic mengandungi kromium sebagai elemen pengaliran utama (10.5%- 30%), dengan gred tipikal termasuk 430 (10CR17) dan 444 (00CR18MO2). Struktur mikronya terdiri daripada bijirin ferit dengan struktur padu berpusatkan badan (BCC). Kerana ia tidak mengandungi atau hanya jumlah nikel (biasanya<0.5%), its cost is significantly lower than that of austenitic stainless steel. The greatest advantage of ferritic stainless steel is its excellent resistance to stress corrosion cracking, particularly in hot water environments containing chloride ions (such as water heaters and heat exchangers). Furthermore, its high thermal conductivity (approximately twice that of austenite) and low coefficient of thermal expansion make it suitable for temperature-sensitive industrial components. However, ferritic stainless steel has relatively low strength and toughness, is prone to embrittlement during cold working (especially embrittlement at 475°C and sigma phase precipitation), and has poor formability. Therefore, it is typically used to manufacture components with high corrosion resistance requirements but simple shapes, such as building curtain walls, automotive exhaust pipes, and kitchen appliances.
Keluli tahan karat martensit: Contoh utama kekuatan tinggi dan rintangan haus.
Keluli tahan karat martensit, melalui gabungan karbon tinggi (0.1%- 1.2%) dan kromium (11%-18%), membentuk struktur martensit yang keras tetapi rapuh selepas pelindapkejutan. Gred perwakilan termasuk 410 (12CR13) dan 440C (11CR17MO). Ciri-ciri terasnya adalah kekuatan yang tinggi (kekuatan tegangan dapat mencapai 800-1500 MPa), kekerasan tinggi (kekerasan Rockwell 45-60 HRC), dan rintangan haus yang sangat baik, menjadikannya sesuai untuk aplikasi tertakluk kepada beban tinggi atau geseran. Walaupun kandungan kromium mencukupi untuk membentuk filem tahan karat asas, penambahan karbon yang berlebihan mengurangkan kestabilan filem pasif. Oleh itu, keluli tahan karat martensit mempamerkan rintangan kakisan yang lebih lemah daripada austenit dan ferit. Ia terutamanya digunakan dalam aplikasi di mana sifat mekanikal yang tinggi diperlukan tetapi rintangan kakisan bukanlah keperluan, seperti alat pemotongan, galas, injap, dan komponen mekanikal. Perlu diingat bahawa beberapa keluli tahan karat martensit (seperti 420J2) dapat mencapai keseimbangan antara kekuatan dan ketahanan kakisan dengan menyesuaikan kandungan karbon dan proses rawatan haba, memperluaskan permohonan mereka ke pinggan mangkuk dan persekitaran yang sedikit menghancurkan.
Keluli tahan karat dupleks: kejayaan dalam prestasi yang komprehensif
Keluli tahan karat dupleks (seperti 2205, atau 00CR22NI5MO3N) adalah struktur komposit yang terdiri daripada austenit dan ferit, masing -masing terdiri daripada kira -kira 50% daripada setiap fasa. Ciri-cirinya dilengkapi dengan keseimbangan kromium yang tepat (22%- 26%), nikel (4%- 7%), molibdenum (2%-3%), dan nitrogen (0.1%-0.3%). Ia menggabungkan ketangguhan austenit yang tinggi dengan rintangan kakisan yang tinggi ferit, mencapai nilai setara rintangan pitting (PREN) melebihi 30, jauh melebihi bahan austenitik atau ferit sahaja. Ia menawarkan rintangan yang luar biasa kepada air laut, penyelesaian jeruk, dan media yang mengandungi klorin. Keluli tahan karat dupleks mempunyai kira -kira dua kali kekuatan keluli tahan karat austenit biasa dan menawarkan kebolehkerjaan yang sangat baik, menjadikannya digunakan secara meluas dalam persekitaran yang keras seperti industri petrokimia, peralatan pembuatan papermak, dan platform luar pesisir. Walaupun kosnya yang lebih tinggi, keluli tahan karat dupleks telah menjadi pilihan yang tidak dapat ditukar untuk aplikasi mewah yang memerlukan keseimbangan kekuatan, rintangan kakisan, dan kemampuan.
Kesimpulan
Bahan -bahan utama yang digunakan dalam plat keluli tahan karat mencapai perlawanan tepat rintangan kakisan, kekuatan, kos, dan kebolehpasaran melalui reka bentuk aloi yang dibezakan. Dari item sehari -hari ke peralatan akhir -, plat keluli tahan karat yang berbeza -beza menawarkan kelebihan unik yang memenuhi keperluan perindustrian dan awam yang pelbagai. Dengan kemajuan dalam sains bahan, perkembangan keluli tahan karat super baru (seperti nitrogen - keluli dupleks aloi dan tinggi - molybdenum austenitic steels) akan terus menolak sempadan pembuatan keluli stainless.
