Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Апреля 2010 в 02:49, Не определен
ROSTFREI в переводе с немецкого языка - нержавеющий. (rost – ржавчина» «frei»- свободный). EDELSTAHL благородная сталь. ROSTFREISTA нержавеющая сталь. По-английски нержавеющая сталь STAINLESSSTEEL. По-русски попросту НЕРЖАВЕЙКА. Нержавеющие сплавы были известны с очень древних времен. Примером может служить знаменитая железная колонна в мечети Кутуб Минар в Индии. Этот 6-тонный железный столб находится на территории архитектурного комплекса мечети, строительство которой датируется XII веком н.э. 7-метровая железная колонна Победы была воздвигнута королем Чандрагупта II в V веке. Первоначально она располагалась в Удайагири, в центральной Индии, в храме индуистского бога Вишну, а в Дели ее перевезли гораздо позже в XIII веке. За столько веков памятник не был затронут ржавчиной, что заставляло многих верить в его мистические свойства. Ученые из Технологического института Канпур обнаружили, что колонна содержит неожиданно многофосфора, который, реагируясжелезом, водоикислородом, создал своего рода защитный антикоррозийный поверхностный слой. На протяжении многих веков легенды о колонне не сходили с уст местных жителей. Существует даже поверье - для того, чтобы исполнилось заветное желание, надо встать спиной к колонне и свести за ней руки.
Рис.8 Самолет «Сталь-2»
В
конце 1920-х годов молодая Нержавеющая сталь появилась впервые около ста лет тому назад, но в строительстве и архитектуре ее начали массово применять недавно. Она была использована при строительстве и дизайне крупнейших торговых центров - La Defense в Париже, Canary Wharf в Лондоне, Sony Center в Берлине и Petronas Towers в Куала Лумпур. Нержавеющая сталь - это материал очень практичный, одновременно благородный и эстетичный для строительства. Благодаря разнообразию марок и видов поверхности, он в состоянии удовлетворять разные требования, которые появляются перед строительными и отделочными материалами. Кроме антикоррозийного свойства, нержавеющая сталь обладает следующими качествами: разнообразие изделий (лист, труба, профиль, пруток, уголок, сетка);большой выбор видов поверхности (шлифованная, полированная, матовая, декоративная, а также цветные поверхности);множество марок обладающих различными качествами; легкий процесс обработки, формирования и сборки выполненных из нее деталей; долговечность материала; высокая температура плавки. Надежность элементов из нержавеющей стали намного выше чем у других отделочных материалов. Их вид не изменяется в течении десятков лет. Нержавеющая сталь имеет намного более высокие жаропрочные свойства, чем другие стали. Нержавеющая сталь используется в строительстве чаще всего как материал для перил, оконных и дверных проемов, противопожарных дверей. Также она является хорошим декоративным элементом для оборудования ресторанов, офисов, пабов, дискотек и станций метро. Все чаще из нее производится мебель для офисов и магазинов. Комбинируя нержавеющую сталь со стеклом, деревом или камнем, получаем красивые и элегантные изделия. Существуют декоративные листы из нержавеющей стали. Эти листы имеют ряд свойств, дающих им преимущество над традиционными листами - шлифованными или полированными: Важным их свойством является устойчивость к царапинам. На декоративных листах не остаются отпечатки пальцев. Следует заметить эстетические свойства листов, особенно цветных. Цвет листа устойчив и не меняется даже при изгибе. Существует ошибочное мнение, что нержавеющая сталь является дорогим материалом. На самом же деле, поскольку это красивый и долговечный материал, его стоимость не является большой, особенно если брать во внимание огромный период эксплуатации. |
Обоснование выбора нержавеющих сталей в пищевой промышленности
304 / 08Х18Н9 1.4301 Сталь с низким содержанием углерода, из неё изготавливаются установки для пищевой, химической, текстильной промышленности, сталь аустенитная незакаливаемая, немагнитная устойчивая к воздействию коррозии; используется также в условиях слабого намагничивания, производстве пластмасс для ядерной и холодильной(если была подвергнута холодной обработке, оснащение для кухонь, баров)промышленности. Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллической коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Поддается полировке.
Стали группы 400
Хромистые
коррозионностойкие стали применяют
трех типов: с 13%, 17% и 27% хрома. Такие стали
практически не содержат, кроме хрома,
никаких легирующих элементов. При этом
содержание углерода в сталях с 13% хрома
может меняться в зависимости от требований.
Стали с низким содержанием углерода (08Х13,
12Х13) пластичны 304L / 03Х18Н9 1.4307 Сталь аустенитная
незакаливаемая, особенно пригодная для
изготовления сварных конструкций. Находит
те же применения, что и AISI 304, Отличается
высокой устойчивостью в отраслях, где
необходима устойчивость к воздействию
МКК, используется при воздействии МКК
и температуре до 425°С, полируется. 30Х13
и 40Х13 обладают высокой твердостью и повышенной
прочностью. Эти стали используют для
изготовления карбюраторных игл, пружин,
хирургических инструментов. Высокохромистые
стали (12Х17, 15Х25Т, 15Х28) обладают более высокой
коррозионной стойкостью и часто используются
как окалиностойкие. Легирование титаном
(15Х25Т)необходимо для повышения сопротивляемости
межкристаллитной коррозии. Сталь 08Х17Т
жаростойка до 900 градусов Цельсия и применяется
в теплообменниках. Стали группы 400 (хромистые)
из-за более низкой коррозионной стойкости
не рекомендованы для применения в пищевой
промышленности. Наиболее часто встречающееся
применение таких сталей — оборудование
для общественного питания (торговое оборудование,
раз-даточные и т.д.).
Способы сварки изделий из нержавеющей стали
Способ TIG (Tungset Inert Gas)
Этот способ более других употребляется для производства сварных труб высокого качества из нержавеющих сталей. Источником генератора тепла для плавки краев служит дуга, которая образуется между вольфрамовым электродом и трубой. Защитный газ, направляемый на сварочную горелку, обволакивает зону плавки с наружной поверхности трубы и одновременно, но уже другим способом, подается внутрь трубы, чтобы защитить зону плавки и изнутри, удерживаясь там с помощью заглушки. При способе сварки TIG по причине воздействия тепла только на наружную поверхность трубы зона плавления неизбежно окружается обширной зоной термического раздражения, вследствие чего шов оказывается более широким(см. рис.1). Но, по этой же самой причине, TIG-шов является более прочным и легче удаляется. При соблюдении же технологических параметров сварки не требуется даже дополнительной термической обработки для устранения возможных изменений микроструктуры сварных швов. При этом скорость TIG-сварки невысока и, поэтому, цена готовой трубы будет выше, чем при использовании других видов сварки. На рисунке 1 мы видим сварной шов, полученный методом TIG. Шов плотный, однородный, без пустот и раковин. Прочность сварного шва соответствует прочности основного материала трубы. В директиве ЕС по оборудованию, работающему под давлением (PED — Pressure Equipment Directive), совершенно однозначно указано, что для оборудования, работающего под давлением свыше 0.5 бар могут применяться нержавеющие сварные трубы, произведенные только способом TIG
Высокочастотная сварка (HF)
На
первый взгляд, особенно с точки зрения
микроструктуры, высокочастотная сварка
(HF) имеет весьма интересные характеристики,
благодаря тому, что зона плавления резко
ограничена, а зона термического раздражения
(прилегает к зоне плавления) практически
отсутствует (см. рис. 2).Разогрев краев
происходит равномерно по всей толщине,
а скорость достижения температуры плавки
— около одной сотой в секунду. С геометрической
точки зрения высадка шва как внутри, так
и снаружи оказывается прочной и прямой.
Рис. 1. Сварной шов, полученный методом
TIG.
Таблицы
Таблица характеристик и рекомендации по применению для изделий из нержавеющей стали
DIN | EN | АISI | Характеристики | Примеры применения |
A2 | 1.4301 | 304 | Сталь с низким содержанием углерода, аустенитная незакаливаемая, устойчивая к воздействию коррозии, немагнитная в условиях слабого намагничивания, (если была подвергнута холодной обработке). Легко поддается сварке, устойчива к межкристаллической коррозии. Высокая прочность при низких температурах. Поддается электрополировке. | Установки для пищевой, химической, текстильной, нефтяной, фармацевтической, бумажной промышленности; используется также в производстве пластмасс для ядерной и холодильной промышленности, оснащение для ку-хонь, баров, ресторанов; столовых приборов; в кораблестроении, электронике и т.д. |
1.4306 | 304L | Сталь аустенитная незакаливаемая, особенно пригодная для сварных конструкций. Отличается высокой устойчивостью к воздействию межкристаллической коррозии, используется при температуре до 425°С. По химическому составу отличается от 304 почти вдвое меньшим содержанием углерода. | Находит те же применения, что и AISI 304, для изготовления сварных конструкций и в отраслях, где необходима устойчивость к воздействию межкристаллической коррозии. | |
A4 | 1.4401 | 316 | Сталь аустенитная незакаливаемая, наличие молибдена (Мо) делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Также и технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден. | Химическое оборудование, подвергающееся особенно сильным воздействиям, инструмент, вступающий в контакт с морской водой и атмосферой, оборудование для проявления фотопленки, корпусы котлов, установки для переработки пищи, емкости для отработанных масел для коксохимических установок. |
1.4404 | 316L | Сталь, аналогичная AISI 316, аустенитная незакаливаемая, с очень низким содержанием углерода С, особенно подходит для изготовления сварных конструкций. Обладает высокой устойчивостью к межкристаллической коррозии, используется при температуре до 450°С. По химическому составу отличается от 316 почти вдвое меньшим содержанием углерода. | Находит те же применения, что и AISI 316, для изготовления сварных конструкций, где необходима высокая устойчивость к воздействию коррозии. Особенно пригодна для производства пищевых продуктов и ингридиентов (майонез, шоколад и т.д.) | |
A5 | 1.4571 | 316Ti | Наличие титана (Ti), в пять раз превышающего содержание углерода С, обеспечивает стабилизирующий эффект в отношении осаждения карбидов хрома (Cr) на поверхность кристаллов. Титан (Ti), действительно, образует с углеродом карбиды, которые хорошо распределяются и стабилизируются внутри кристалла. Обладает повышенной устойчивостью к межкристаллической коррозии. | Детали, обладающие повышенной устойчивостью к воздействию высоких температур и к среде с присутствием новых ионов хлора. Лопасти для газовых турбин, баллоны, сварные конструкции, коллекторы. Применяется в пищевой и химической промышленности. |
A3 | 1.4541 | 321 | Сталь хромоникелевая с добавкой титана (Ti), аустенитная незакаливаемая, немагнитная, особенно рекомендуется для изготовления сварных конструкций и для использования при температурах между 400°С и 800°С, устойчива к коррозии. | Коллекторы сброса для авиационных моторов, корпусы котлов или кольцевые коллекторы оборудования для нефтехимической промышленности. Компенсационные соединения. Химическое оборудование и оборудование, устойчивое к высоким температурам. |
1.4845
1.4841 |
310
310 S |
Сталь тугоплавкая
аустенитная незакаливаемая, немагнитная,
жароустойчивая при высоких температурах,
находит самое широкое |
Установки для термической обработки, для изготовления щелочей, для гидрогенизации; теплообменники для печей; изготовление дверей, грилей, штифтов, кронштейнов. Элементы для подогревателей воздуха, корпуса и трубы для термических обработок, конвейерные ленты для транспортеров печей отводные трубы газовых турбин и моторов, реторты для дистилляции, установки для крекинга и реформинга. |
Таблица
2. Стали нержавеющие
ферритные и мартенситные
серии AISI 400.
Классификация и рекомендации
по применению.
Классификация сталей по базовым свойствам |
Марка стали> | Базовые химические компоненты | Характеристика стали и/или изделий из нее | Рекомендации по применению | |
Стандарт DIN (EN) | Стандарт AISI | ||||
Стандартный тип | 1.4006 | 410 | 13% Cr | Базовая ферритная низкохромистая сталь мартенситной структуры | Оборудование для общественного питания, детали машин, детали клапанов, очистительные установки, части насосов (оси), барабаны для вальцовки меди, решетки для угля и желоба |
1.4016 | 430 | 18% Cr | Cталь ферритная нержавеющая незакаливаемая | >Товары повседневного
использования, кухонное | |
1.4000 | 410S | 13% Cr 0.08% C |
Базовая низкохромистая сталь с пониженным содержанием углерода, улучшенной обрабатываемостью, коррозионной стойкостью и прочностью сварных соединений | Столовые ножи, столовая посуда | |
Стали со способностью к глубокой вытяжке | 1.4016 | 430 | 18% Cr | Базовая хромистая ферритная сталь с улучшенной способностью к глубокой вытяжке, незакаливаемая | Товары повседневного использования, кухонное оборудование, декор, отделка |
Стали
свариваемые и с высокой |
1.4510 | 439 | 18% Сr Ti LC |
Прекрасная коррозионная стойкость в среде конденсата отработанных газов автомобиля | Автомобильные глушители, лифты и эскалаторы, кухонное оборудование |
1.4113 | 434 | 18% Сr 1% Mo |
Сталь аналогичная стали 430, но стойкость к общей и точечной коррозии лучше чем у стали 430 | Наружная отделка автомобилей (бамперы или иные выпуклые украшения, подверженные коррозии под воздействием антифризных солей). | |
- | 444 | 19%Cr 2%Mo Nb-UL |
Превосходная стойкость к химической и электрохимической коррозии, приближенная к стойкости стали AISI 316 | База солнечных батарей, баки для горячей воды | |
Стали для деталей машин | - | 403 | 13%Сr - 0.1% С | Детали машин с высокой коррозионной стойкостью и пригодностью к механической обработке | Детали машин |
Стали для изготовления оборудования общественного питания | 1.4021 | 420 | 13%Cr – 0.2%C | Сталь нержавеющая мартенситная, закаливаемая до твердости HRC 50/52, детали с высокой износостойкостью | Лезвия бытовых автоматов, втулки, отвертки, детали высокотемпературных агрегатов, хирургический и стоматологический инструмент, штампы для изделий из пластмассы и стекла, части клапанов и валов |
1.4028 | 420 | 13%Cr – 0.3%C | Сталь нержавеющая мартенситная, закаливаемая до твердости HRC 50/52, детали с высокой износостойкостью | Оборудование для общественного питания, форсунки моющих систем, краны (затворы), чаши для весов | |
Стали с высокой стойкостью к окислению | 1.4512 | 409 | 11%Cr Ti-LC |
Пониженное содержание углерода, высокая стойкость к окислению и обрабатываемость | Трубы для отвода отработанных газов, коллекторы, кожухи конвертеров |