Lựa chọn mác inox để xử dụng hiệu quả.

Lựa chọn mác inox để xử dụng hiệu quả.

“Không có mác inox kém, chỉ là sự lựa chọn không đúng thôi”

Giới thiệu
Thép không gỉ – Inox có các tính chất làm cho chúng trở nên hấp dẫn đối với nhiều ứng dụng. Nhiều công ty đã phát triển vượt trội, với những mô hình này, với các kết quả tối ưu hóa để tạo ra hiệu quả các vấn đề môi trường trong công nghiệp, hàng hải, xây dựng và vận hành các ứng dụng.Các kế hoạch thực hiện một số điều khoản hợp tác

các loại inox

Alloy Group Common Grades
Austenitic UNS No

Commonly

S30100 301 S30400 304 S30403 304L S31600 316 S31603 316L
UNS No

Commonly

S32100 321 S31000 310 S30815 253MA N08904 904L S31254

254SMO or

“6Mo”

Ferritic UNS No

Commonly

S40900 409 S41003 AtlasCR12 or 1.4003 S43000 430 S43932

439

S44400 444
Martensitic UNS No

Commonly

S41000 410 S42000 420 S43100 431 S44004 440C
Duplex UNS No

Commonly

S32101

2101

S32304 2304 S32205 2205 S32750 2507 S32520

UR2507Cu

Precipitation

Hardening

UNS No

Commonly

S17400

17-4PH or

630

S17700

17-7PH or

631

S15500 15-5PH

Các thuộc tính cơ bản cho sự lựa chọn
Khi xem xét việc lựa chọn thép không rỉ cho một ứng dụng cụ thể, việc xem xét đầu tiên cần dựa trên cơ sở những đặc tính “lợi thế cạnh tranh” cơ bản cần được khai thác. Các tính chất cơ bản của việc lựa chọn ban đầu có thể được nhìn từ quan điểm của năm nhóm hợp kim cơ bản – austenit, duplex, ferritic, martensitic và precipitation hardening.

Thuộc tính yêu cầu Nhóm hợp kim có thể lựa chọn
Khả năng chống ăn mòn Việc lựa chọn phụ thuộc vào môi trường xử dụng
Khả năng chịu nhiệt Các lớp Austenit, đặc biệt là các chất crom cao, thường có chứa các nguyên tố silic, nitơ và đất hiếm cao (ví dụ cấp 310 và 253MA). Chất ổn định được sử dụng trong các điều kiện khắc nghiệt. Các loại ferritic crôm cao có tính kháng oxi hóa cao (ví dụ 446), nhưng có độ nóng nóng thấp hơn.
Nhiệt độ lạnh (nhiệt độ thấp) Các lớp Austenit có độ dẻo tuyệt vời ở nhiệt độ rất thấp. Không có thép không gỉ khác phù hợp ở nhiệt độ rất thấp.
Phản ứng từ Các lớp Austenit có độ thấm từ tính thấp; Các lớp nickel cao hơn (ví dụ như Inox 316 hoặc Inox 310) thường không có tính từ nếu làm lạnh.
Cường độ cao Martensitic và điểm đông cứng. Các lớp Duplex có thể hữu ích. Các lớp austenit làm lạnh cũng có độ bền cao

Lựa chọn chống ăn mòn
Việc lựa chọn mức hiệu quả nhất cho một môi trường ăn mòn cụ thể có thể là một nhiệm vụ phức tạp. Tài liệu tham khảo được đưa ra vào cuối bài viết này cung cấp thêm chi tiết và Phòng Kỹ thuật Inox Titan cũng sẽ có thể hỗ trợ với các đề xuất. Thường thì hướng dẫn để lựa chọn vật liệu là xem xét đơn giản những gì đã được sử dụng trước đây (ở đây hoặc trong một môi trường tương tự), cuộc sống dịch vụ và làm thế nào và khi nào nó đã làm ăn mòn? … có thỏa đáng không?

Để chống lại các môi trường như axit mạnh, nơi có sự ăn mòn tổng hợp chung là cơ chế kiểm soát, có bảng biểu các điểm được khuyến nghị và đường cong ăn mòn cho thấy tốc độ mà thép có thể bị ăn mòn. Chúng thường được xây dựng sao cho có thể so sánh được một số loại và loại áp dụng được lựa chọn cho môi trường dự kiến. Mặc dù cách tiếp cận này rất hữu ích, nhưng cần phải chú ý đến một số sự khác biệt giữa các môi trường tương tự có thể làm thay đổi đáng kể tỷ lệ ăn mòn trong thực tế. Ngay cả những dấu vết của clorua ví dụ có thể rất có hại.

Sự ăn mòn cục bộ rất thường xuyên là cơ chế mà thép không gỉ có thể ăn mòn. Các cơ chế liên quan của sự ăn mòn và rạn nứt là rất lớn kiểm soát bởi sự hiện diện của clorua trong môi trường, trầm trọng thêm bởi nhiệt độ cao. Khả năng chống ăn mòn của thép không rỉ đặc biệt đối với sự ăn mòn của vết rạn nứt và vết rạn nứt được biểu thị bằng số Tương đương chống Pitting của nó, hoặc PRE, như thể hiện trong bảng dưới đây. PRE có thể được tính từ các thành phần như: PRE =% Cr + 3,3% Mo + 16% N

Rõ ràng các điểm cao trong các yếu tố hợp kim crom và Đặc biệt là molybden và nitơ có tính kháng cao hơn. Đây là Lý do sử dụng lớp 316 (2% Mo) làm tiêu chuẩn cho Phụ kiện đường biển, và cũng giải thích việc lựa chọn lớp duplex 2205 (S32205) với 3% Mo và bổ sung một cách thận trọng là 0.15% N
Để chống lại các clorua cao hơn ở nhiệt độ cao hơn. Các môi trường chứa clorua nghiêm trọng có thể được chống lại bởi dòng “siêu austenit” (ví dụ: N08904 và S31254) với tối đa 6% Mo và bởi các lớp “siêu duplex” (ví dụ: S32750 và S32520) với crôm, molybden và nitơ rất cao Bổ sung. Việc sử dụng các loại này có thể kéo dài hữu ích Chịu được trong môi trường clorua cao đến gần sôi điểm.

“Sự nhuộm chè” là một dạng đặc biệt của sự ăn mòn cục bộ được thấy trong các mặt hàng bằng thép không rỉ phơi nhiễm với môi trường khí quyển gây hấn; Trường hợp cổ điển là handrails và phụ kiện với biển tiếp xúc. Các lớp với giá trị PRE cao chống lại trà
Nhuộm tốt hơn, nhưng chất lượng của kết thúc, phương pháp chế tạo và mức độ bảo trì liên tục đều rất có ý nghĩa. Trong một số trường hợp, việc lựa chọn một mức chi phí PRE (và do đó thường thấp hơn) trong một số trường hợp có thể được bù đắp bởi nỗ lực gia tăng trong việc hoàn thiện và tăng cường bảo trì.

Grade Group PRE
AtlasCR12 ferritic 11
430 ferritic 17
303 austenitic 18*
304/L austenitic 18
316/L austenitic 24
444 ferritic 24
2205 duplex 34
904L austenitic 34
S31254 austenitic 43
S32750 duplex 43
S32520 duplex 43
* see comments in the text on grade 303

Một vấn đề đặc biệt đối với các lớp austenit thông thường (ví dụ: 304 và 316) là sự ăn mòn ăn mòn căng thẳng (SCC). Giống như sự ăn mòn rỗ, điều này xảy ra trong môi trường clorua, nhưng SCC chỉ có thể có được các vết tích của clorua, miễn là nhiệt độ trên 60 ° C và cho đến khi có ứng suất kéo trong thép, Là rất phổ biến. Các lớp ferritic hầu như không bị ảnh hưởng bởi dạng tấn công này, và các lớp duplex có tính kháng cao. Nếu SCC có thể là một vấn đề, nó sẽ được khôn ngoan để xác định một lớp từ những chi nhánh của cây gia đình không gỉ.

Lựa chọn các tính chất cơ học và vật lý
Các loại mác martensit cường độ cao (ví dụ 431) và cứng (ví dụ: 630 / 17-4PH) thường là vật liệu được lựa chọn cho trục và van trục. Những lớp này có điểm mạnh lên đến hơn hai lần so với điểm Inox 304Inox 316.

Rất thường một lớp được lựa chọn để chống ăn mòn yêu cầu (hoặc chống lại nhiệt độ cao hoặc thấp hoặc do đáp ứng từ tính yêu cầu), và sau đó cấu trúc hoặc thành phần được thiết kế xung quanh các đặc tính cơ lý và vật lý của lớp được chọn. Những khía cạnh thứ yếu này cần được xem xét càng sớm càng tốt trong quá trình lựa chọn. Việc lựa chọn loại duplex cường độ cao như 2205 có thể không chỉ giải quyết vấn đề ăn mòn mà còn có thể góp phần làm giảm chi phí sản phẩm do độ bền cao. Việc lựa chọn một lớp ferrit như AtlasCR12 có thể dẫn đến khả năng chống ăn mòn thích đáng cho một ứng dụng không trang trí, và hệ số giãn nở nhiệt thấp của nó có thể là mong muốn vì ít biến dạng hơn do sự thay đổi nhiệt độ. Tỷ lệ giãn nở nhiệt của các lớp ferritic tương tự như thép nhẹ, và chỉ 2/3 của các lớp Austenit như 304.

Một lần nữa, thường là trường hợp các lớp được lựa chọn để chống ăn mòn và sau đó xem xét được đưa ra như thế nào sản phẩm có thể được chế tạo. Chế tạo nên được xem xét càng sớm càng tốt trong quá trình lựa chọn cấp độ, vì nó ảnh hưởng lớn đến kinh tế của sản phẩm. Bảng bên phải liệt kê một số điểm chung và so sánh các đặc tính chế tạo tương đối của chúng. Những so sánh này tùy thuộc vào tỉ lệ từ 1 đến 10, với 10 chỉ ra sự chế tạo xuất sắc theo phương pháp cụ thể.

Điều quan trọng là phải nhận ra rằng có thể có một thương mại giữa các thuộc tính mong muốn. Một ví dụ là loại 303. Điều này có khả năng gia công tuyệt vời, nhưng hàm lượng lưu huỳnh cao làm tăng tốc độ cắt giảm đáng kể cũng làm giảm đáng kể lớp
Khả năng hàn, định hình và chống ăn mòn. Với điểm này, tính toán PRE là sai, vì nó không ảnh hưởng xấu đến hiệu quả của lưu huỳnh. Loại này không được sử dụng trong môi trường biển hoặc các môi trường clorua khác.

Grade Formability Machinability Weldability
303 1 8 * 1
304 8 5* 8
316 8 5* 8
444 6 5 5
416 1 10 1
430 4 6 2
2205 5 4 6
AtlasCR12 5 6 7
* Cải thiện phiên bản Machinability của các lớp này cung cấp machinability cao hơn trong một số sản phẩm

Lựa chọn cho Chi phí
Chi phí có thể được xem như mức giá mua của $ / kg hoặc $ / mét rõ ràng; Đây là một cách dễ dàng để so sánh tài liệu và cấp bậc, nhưng nó có thể cho một cái nhìn ngắn méo mó. Cách tiếp cận thực tế hơn trong nhiều trường hợp là chi phí “Tổng chi phí sở hữu” (TCO) hoặc “Chi phí vòng đời” (LCC). Điều này đánh giá chi phí cho chủ sở hữu tài sản trong suốt thời gian sử dụng của sản phẩm, thường được đánh giá bằng các kỹ thuật kế toán như dòng tiền chiết khấu. Vấn đề là nếu một mục mua được yêu cầu phải được sử dụng trong 20 năm, nhưng cần được duy trì hoặc thay thế trong thời gian đó sẽ có thêm chi phí phải trả – những chi phí này phải được tính vào chi phí mua hàng của sự lựa chọn vật liệu. Lựa chọn để giảm chi phí liên tục này có thể có Tổng chi phí sở hữu thấp hơn mặc dù giá mua ban đầu cao hơn.

Ví dụ về giá trị của cách tiếp cận này không phải là khó tìm. Việc lựa chọn loại thép không rỉ 301 cho xe ô tô đường sắt ngoại ô đảm bảo rằng chiếc xe cơ bản sẽ tồn tại mà không bị gỉ sắt có cấu trúc cho tuổi thọ yêu cầu, được đo bằng hàng thập kỷ. Các tấm không gỉ sẽ sạch sẽ, không đòi hỏi sơn và các thành viên kết cấu sẽ không cần phải kiểm tra thường xuyên tốn kém để xác nhận tính toàn vẹn. Những khoản tiết kiệm dài hạn này có thể vượt ra ngoài bất kỳ mức giá mua ban đầu cao hơn so với một số lựa chọn xây dựng khác.

Sự xem xét khác ảnh hưởng đến cả giá mua và thời gian giao hàng là sự lựa chọn giữa các sản phẩm tiêu chuẩn và đặc biệt. Các sản phẩm tiêu chuẩn sẵn có từ các giá hàng tồn kho thường có chi phí thấp hơn các sản phẩm khác với tiêu chuẩn theo cách nào đó, và do đó cần phải được sản xuất đặc biệt, có thể ở một quốc gia khác. Thiết kế dựa trên các sản phẩm chứng khoán chuẩn thường trả cổ tức. Một ngoại lệ là nếu số lượng yêu cầu lớn và yêu cầu đã được lên kế hoạch tốt trong tương lai – đây là một sản phẩm đặc biệt có thể được chi phí thấp hơn và cũng làm giảm chi phí chế tạo. Một ví dụ có thể là thanh làm việc “thấp” đặc biệt ở mức thấp, làm cho mặt hàng bị lạnh giả mạo hình dạng hơn là gia công từ kích thước khởi động lớn hơn.

Phần kết luận
Trước khi lựa chọn một loại thép không gỉ, cần phải xem xét các tính chất cần thiết như chống ăn mòn, nhưng điều quan trọng là phải xem xét các tính chất thứ cấp như các tính chất vật lý và cơ khí và sự dễ chế tạo của bất kỳ loại ứng cử nào. Sự lựa chọn đúng đắn sẽ được khen thưởng không chỉ bởi cuộc sống lâu dài, không có rắc rối, mà còn bởi việc chế tạo và lắp đặt chi phí hiệu quả.