I. Pengenalan kepada keluli tahan karat:
Semua logam bertindak balas dengan oksigen di atmosfera untuk membentuk filem oksida di permukaan. Malangnya, oksida besi yang terbentuk pada keluli karbon biasa terus teroksida, menyebabkan kakisan mengembang secara berterusan dan akhirnya membentuk lubang. Permukaan keluli karbon boleh dilindungi dengan mengecat atau menyadur elektrik dengan logam tahan pengoksidaan (seperti zink, nikel, dan kromium). Walau bagaimanapun, seperti yang diketahui, perlindungan ini hanyalah filem nipis. Jika lapisan pelindung rosak, keluli di bawah akan mula berkarat.
Keluli yang menentang media menghakis lemah seperti udara, wap, dan air dan media menghakis kimia seperti asid, alkali dan garam. Juga dikenali sebagai keluli tahan asid tahan karat. Dalam aplikasi praktikal, keluli yang menentang media menghakis yang lemah sering dipanggil keluli tahan karat, manakala keluli yang menentang media kimia dipanggil keluli tahan asid. Disebabkan oleh perbezaan komposisi kimia antara kedua-duanya, yang pertama mungkin tidak semestinya menahan kakisan media kimia, manakala yang kedua umumnya mempunyai sifat tahan karat. Rintangan kakisan keluli tahan karat bergantung kepada unsur aloi yang terkandung dalam keluli. Kromium ialah unsur asas yang membolehkan keluli tahan karat memperoleh rintangan kakisan. Apabila kandungan kromium dalam keluli mencapai kira-kira 12%, kromium bertindak balas dengan oksigen dalam medium menghakis dan membentuk filem oksida yang sangat nipis (filem pasif) pada permukaan keluli, yang boleh menghalang matriks keluli daripada kakisan selanjutnya. Sebagai tambahan kepada kromium, unsur aloi yang biasa digunakan juga termasuk nikel, molibdenum, titanium, niobium, tembaga, nitrogen, dan lain-lain, untuk memenuhi keperluan struktur keluli tahan karat dan prestasi untuk pelbagai aplikasi.
II. Klasifikasi keluli tahan karat: Keluli tahan karat biasanya dikelaskan mengikut struktur matriks seperti berikut:
- Keluli tahan karat ferit. Mengandungi 12% - 30% kromium. Rintangan kakisan, keliatan dan kebolehkimpalannya meningkat dengan peningkatan kandungan kromium. Ia mempunyai ketahanan yang lebih baik terhadap kakisan tegasan klorida daripada jenis keluli tahan karat yang lain.
- Keluli tahan karat Austenit. Mengandungi lebih daripada 18% kromium dan kira-kira 8% nikel dan sejumlah kecil molibdenum, titanium, nitrogen dan unsur-unsur lain. Ia mempunyai prestasi komprehensif yang baik dan boleh menahan kakisan daripada pelbagai media.
- Keluli tahan karat dupleks austenit-feritik. Ia mempunyai kelebihan kedua-dua keluli tahan karat austenit dan ferit dan mempunyai superplasticity.
- Keluli tahan karat martensit. Ia mempunyai kekuatan tinggi tetapi keplastikan dan kebolehkimpalan yang lemah.
III. Ciri dan kegunaan keluli tahan karat:
IV. Proses rawatan permukaan keluli tahan karat:
V. Ciri-ciri pembungkusan dan produk utama pelbagai kilang keluli:
Kilang keluli domestik lain: Shandong Taigang, Jiangyin Zhaoshun, Xinghua Dainan, Xi'an Huaxin, Barat Daya dan Keluli Khas Dongfang. Kilang-kilang kecil ini terutamanya memproses plat yang digulung semula daripada bahan buangan. Proses pengeluaran mereka adalah ke belakang, permukaan plat adalah miskin, tidak ada jaminan sifat mekanikal. Kandungan unsurnya hampir sama dengan kilang besar, tetapi harganya lebih murah daripada model kilang besar yang sama.
Kilang keluli import asing: Shanghai Krupp, Afrika Selatan, Amerika Utara, Jepun, Belgium, Finland. Plat yang diimport mempunyai proses pengeluaran yang maju, permukaan plat yang kemas dan cantik, dan 整齐 potongan tepi. Harganya lebih tinggi daripada model domestik jenis yang sama.
VI. Spesifikasi, model dan saiz keluli tahan karat: Plat keluli tahan karat termasuk gegelung dan plat rata asal.
- Gegelung dibahagikan kepada gegelung gelek sejuk dan gegelung gelek panas, gegelung terpangkas dan gegelung tidak terpangkas.
- Ketebalan gegelung gelek sejuk biasanya 0.3 - 3mm. Terdapat juga plat canai sejuk dengan ketebalan 4 - 6mm. Lebarnya ialah 1m, 1219m, dan 1.5m, dilambangkan dengan 2B.
- Ketebalan gegelung gelek panas biasanya 3 - 14mm. Terdapat juga gegelung dengan ketebalan 16mm. Lebarnya ialah 1250, 1500, 1800, dan 2000, dilambangkan dengan NO.1.
- Gegelung dengan lebar 1.5m, 1.8m dan 2.0m ialah gegelung yang dipangkas.
- Lebar gegelung yang tidak dipangkas biasanya 1520, 1530, 1550, 2200, dsb., yang lebih lebar daripada lebar biasa.
- Dari segi harga, model gegelung dipangkas dan gegelung tidak dipangkas yang sama secara amnya mempunyai perbezaan harga kira-kira 300 - 500 yuan.
- Gegelung boleh dipotong tersuai mengikut panjang yang diperlukan oleh pelanggan. Selepas diratakan oleh mesin meratakan, ia dipanggil plat leper. Untuk rolling sejuk, ia biasanya diratakan kepada 1m * 2m, 1219 * 2438, juga dipanggil 4 * 8 kaki. Untuk guling panas, ia biasanya diratakan kepada 1.5m * 6m, 1.8m * 6m, 2m * 6m. Plat yang dibuka mengikut saiz ini dipanggil plat standard atau plat saiz tetap.
Plat rata asal juga dipanggil plat bergulung satu laluan: - Ketebalan plat asal biasanya antara 4mm dan 80mm. Terdapat juga ketebalan 100mm dan 120mm, dan ketebalan ini boleh ditempah khas.
- Lebarnya ialah 1.5m, 1.8m, dan 2m, dan panjangnya lebih daripada 6 meter.
- Ciri-ciri: Pinggan rata asal bervolume besar, kos tinggi, sukar untuk dijeruk dan menyusahkan untuk diangkut.
VII. Perbezaan ketebalan:
- Disebabkan oleh sedikit ubah bentuk gulungan bergolek yang disebabkan oleh pemanasan semasa proses penggulungan di kilang keluli, ketebalan plat yang digulung menunjukkan sisihan, secara amnya lebih tebal di bahagian tengah dan lebih nipis pada kedua-dua belah pihak. Apabila mengukur ketebalan plat, ia ditetapkan oleh negeri bahawa bahagian tengah kepala plat harus diukur.
- Sebab toleransi adalah berdasarkan keperluan pasaran dan pelanggan. Secara amnya, ia dibahagikan kepada toleransi besar dan toleransi kecil.
VIII. Graviti tentu pelbagai bahan keluli tahan karat:
- Graviti tentu 304, 304L, 304J1, 321, 201, dan 202 ialah 7.93.
- Graviti tentu 316, 316L, 309S, dan 310S ialah 7.98.
- Graviti tentu siri 400 ialah 7.75.
IX. Formula pengiraan untuk keluli tahan karat:
Formula pengiraan:
Paip keluli tahan karat: (diameter luar - ketebalan dinding) × ketebalan dinding × 0.02491=Kg/m
Plat keluli tahan karat; ketebalan * (lebar × panjang) × graviti tentu=Kg/sentimeter persegi
Keluli bulat: (diameter × diameter) × 0.00623=Kg/M
Harga gegelung: harga plat rata * ketebalan teori/ketebalan sebenar - bayaran meratakan
Harga plat rata: harga gegelung * ketebalan sebenar/ketebalan teori + bayaran perataan
Formula pengiraan teori:
Plat gegelung: berat ditimbang ÷ ketebalan rujukan (ketebalan sebenar) × ketebalan teori=berat teori
Plat leper plat gegelung: panjang × lebar × ketebalan × ketumpatan=berat teori
Plat sederhana: panjang × lebar × ketebalan teori × ketumpatan=berat teori
Panjang gegelung: berat sebenar ÷ lebar ÷ ketebalan (ketebalan rujukan) ÷ ketumpatan=panjang gegelung
Ketebalan sebenar gegelung: gegelung dipangkas=berat gegelung ÷ lebar ÷ panjang gegelung ÷ ketumpatan
Gegelung tidak dipangkas=(berat gegelung - berat wayar tepi) ÷ lebar ÷ panjang gegelung ÷ ketumpatan
Harga plat rata: harga plat rata=(berat gegelung * harga asas pasaran - jumlah wayar tepi + bayaran perataan) / jumlah berat plat leper
Penjelasan beberapa istilah dalam industri keluli tahan karat:
- Plat berat berlebihan:
Sebab: Atas sebab teknikal dalam kilang keluli, apabila menggulung plat tebal, ketebalan sebenar adalah lebih tebal daripada ketebalan standard, atau panjang dan lebar lebih panjang daripada standard, menyebabkan berat lebih berat daripada berat teori.
Kaedah sebut harga: Tambahkan 200 - 400 yuan/tan pada sebut harga harian, atau sebut harga kepada pelanggan mengikut harga yang ditimbang untuk menggantikan bahagian berat berlebihan. - Plat yang digulung semula:
Plat yang digulung semula biasanya dibuat oleh kilang-kilang kecil daripada bahan buangan dan bilet. Teknologi pemprosesan adalah mundur, permukaan plat adalah miskin, tidak ada jaminan kualiti dan sifat mekanikal, dan kandungan nikel tidak memenuhi keperluan formal. Dalam pemprosesan, sukar untuk menggerudi lubang dan membengkokkan wayar. Kelebihannya ialah harganya kira-kira 1500 - 2000 yuan lebih murah daripada kilang besar. Plat yang digulung semula biasanya dihasilkan di Dainan. - Plat gulung sejuk:
Sebab untuk menghasilkan plat canai sejuk: Oleh kerana terdapat perbezaan harga yang besar antara gegelung gelek panas dan gegelung gelek sejuk, dan gegelung gelek semula lebih murah daripada gegelek gelek sejuk, plat gelek sejuk mempunyai kelebihan harga dan margin keuntungan yang besar, jadi banyak pengeluar menghasilkan plat canai sejuk.
Proses pengeluaran: Pengilang yang menghasilkan plat canai sejuk tidak mempunyai keupayaan untuk menghasilkan plat canai sejuk sendiri. Proses pengeluaran mereka tidak memenuhi keperluan untuk menghasilkan plat sejuk. Oleh itu, mereka membeli gegelung gelek panas daripada kilang keluli yang besar, melakukan penyepuhlindapan permukaan dan rawatan haba, dan kemudian menggulungnya semula ke dalam gegelung gelek sejuk dengan pelbagai ketebalan.
Ciri-ciri: Bahan gred pertama dihasilkan tanpa sebarang kecacatan. Bahan gred kedua boleh menyebabkan calar dan perbezaan warna semasa pengeluaran, tetapi ia tidak begitu serius. Tiada perbezaan yang ketara dalam sifat mekanikal dan kandungan unsur berbanding dengan bahan gred pertama. Harganya agak lebih murah daripada bahan gred pertama. Ia boleh digunakan oleh pelanggan dengan keperluan yang kurang ketat! - Perbezaan antara L1 dan LH dalam 201:
L1 bermakna kandungan nikel dalam 201 plat mencapai 0.8%; LH bermakna kandungan nikel dalam plat 201 mencapai 0.6%. Harga LH agak murah berbanding L1.
Kegunaan dan sifat pelbagai jenis keluli tahan karat:
Keluli tahan karat pengerasan pemendakan. Ia mempunyai kebolehbentukan dan kebolehkimpalan yang baik dan boleh digunakan sebagai bahan berkekuatan ultra tinggi dalam industri nuklear, industri aeroangkasa. Mengikut komposisi, ia boleh dibahagikan kepada siri Cr (SUS400), siri Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) dan siri pengerasan kerpasan (SUS600). 200 siri - kromium-nikel-mangan keluli tahan karat austenit siri 300.
Keluli tahan karat pengerasan pemendakan. Ia mempunyai kebolehbentukan dan kebolehkimpalan yang baik dan boleh digunakan sebagai bahan berkekuatan ultra tinggi dalam industri nuklear, industri aeroangkasa.
Mengikut komposisi, ia boleh dibahagikan kepada siri Cr (SUS400), siri Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) dan siri pengerasan kerpasan (SUS600).
200 siri - keluli tahan karat austenit kromium-nikel-mangan
Siri 300 - keluli tahan karat austenit kromium-nikel
301 - Kemuluran yang baik, digunakan untuk produk acuan. Juga boleh dikeraskan dengan kelajuan mekanikal. Kebolehkimpalan yang baik. Rintangan haus dan kekuatan keletihan yang lebih baik daripada keluli tahan karat 304.
302 - Rintangan kakisan yang sama seperti 304. Disebabkan kandungan karbon yang agak tinggi, ia mempunyai kekuatan yang lebih baik.
303 - Dengan menambahkan sedikit sulfur dan fosforus, ia lebih mudah untuk dimesin.
{{0}} Iaitu, keluli tahan karat 18/8. Gred GB ialah 0Cr18Ni9.
309 - Mempunyai rintangan suhu yang lebih baik daripada 304.
316 - Selepas 304, ia adalah jenis keluli kedua paling banyak digunakan. Terutamanya digunakan dalam industri makanan dan instrumen pembedahan. Menambah unsur molibdenum memberikan struktur anti-karat yang istimewa. Oleh kerana ketahanannya yang lebih baik terhadap kakisan klorida daripada 304, ia juga digunakan sebagai "keluli pembinaan kapal". SS316 biasanya digunakan dalam peranti pemulihan bahan api nuklear. Keluli tahan karat gred 18/10 biasanya juga memenuhi tahap aplikasi ini. [1]
Model 321 - Kecuali untuk menambah unsur titanium untuk mengurangkan risiko kakisan kimpalan bahan, sifat lain adalah serupa dengan 304.
Siri 400 - keluli tahan karat ferit dan martensit
408 - Rintangan haba yang baik, rintangan kakisan yang lemah, 11% Cr, 8% Ni.
409 - Model paling murah (di Britain dan Amerika Syarikat), biasanya digunakan sebagai paip ekzos kereta, kepunyaan keluli tahan karat ferit (keluli kromium).
410 - Martensitik (keluli kromium berkekuatan tinggi), rintangan haus yang baik, rintangan kakisan yang lemah.
416 - Menambah sulfur meningkatkan prestasi pemprosesan bahan.
420 - Keluli martensit "gred alat", serupa dengan keluli tahan karat terawal seperti keluli kromium tinggi Buehler. Juga digunakan untuk pisau pembedahan dan boleh dibuat sangat berkilat.
430 - Keluli tahan karat ferit, untuk tujuan hiasan, seperti untuk aksesori automotif. Kebolehbentukan yang baik, tetapi rintangan suhu yang lemah dan rintangan kakisan.
440 - Keluli alat berkekuatan tinggi dengan kandungan karbon lebih tinggi sedikit. Selepas rawatan haba yang betul, ia boleh memperoleh kekuatan hasil yang lebih tinggi. Kekerasan boleh mencapai 58HRC dan tergolong dalam keluli tahan karat yang paling keras. Contoh aplikasi yang paling biasa ialah "pisau cukur". Terdapat tiga model yang biasa digunakan: 440A, 440B, 440C. Selain itu, terdapat 440F (jenis mudah diproses).
Siri 500 - keluli aloi kromium tahan haba.
Siri 600 - keluli tahan karat pengerasan kerpasan martensit.
630 - Model keluli tahan karat pengerasan kerpasan yang paling biasa digunakan, biasanya juga dipanggil 17-4; 17% Cr, 4% N.
Teknologi rawatan permukaan keluli tahan karat biasa mempunyai kaedah rawatan berikut:
① Rawatan pemutihan semula jadi permukaan; ② Cermin permukaan rawatan cerah; ③ Rawatan pewarnaan permukaan.
1.3.1 Rawatan pemutihan semula jadi permukaan: Semasa pemprosesan keluli tahan karat, melalui proses seperti melilit, mengelim, mengimpal atau rawatan pemanasan permukaan tiruan, skala oksida hitam dijana. Skala oksida kelabu-hitam keras ini terutamanya terdiri daripada dua komponen EO4, NiCr2O4 dan NiF. Pada masa lalu, kaedah menghakis yang kuat seperti asid hidrofluorik dan asid nitrik biasanya digunakan untuk mengeluarkannya. Walau bagaimanapun, kaedah ini mempunyai kos yang tinggi, mencemarkan alam sekitar, berbahaya kepada tubuh manusia, dan mempunyai kekakisan yang kuat. Ia telah dihapuskan secara beransur-ansur. Pada masa ini, terdapat dua kaedah untuk merawat skala oksida:
(1) Kaedah Sandblasting (letupan pukulan): Terutamanya menggunakan kaedah menyembur manik kaca mikro untuk mengeluarkan skala oksida hitam pada permukaan.
(2) Kaedah kimia: Gunakan pes jeruk dan pempasifan bebas pencemaran dan larutan pembersih dengan bahan tambahan bukan organik yang tidak toksik pada suhu bilik untuk pencucian rendaman. Oleh itu, tujuan rawatan pemutihan warna semula jadi keluli tahan karat tercapai. Selepas rawatan, ia pada asasnya kelihatan seperti warna matte. Kaedah ini lebih sesuai untuk produk yang besar dan kompleks.
1.3.2 Kaedah rawatan cerah cermin permukaan keluli tahan karat: Mengikut kerumitan produk keluli tahan karat dan keperluan pengguna, kaedah penggilap mekanikal, penggilap kimia, dan penggilap elektrokimia boleh digunakan untuk mencapai gloss cermin. Kelebihan dan kekurangan ketiga-tiga kaedah ini adalah seperti berikut:
1.3.3 Rawatan pewarna permukaan: Pewarna keluli tahan karat bukan sahaja memberikan produk keluli tahan karat pelbagai warna, meningkatkan kepelbagaian produk, tetapi juga meningkatkan rintangan haus dan rintangan kakisan produk.
Terdapat kaedah pewarnaan berikut untuk keluli tahan karat:
(1) Kaedah pewarna pengoksidaan kimia;
(2) Kaedah pewarnaan pengoksidaan elektrokimia;
(3) Kaedah pewarnaan oksida pemendapan ion;
(4) Kaedah pewarna pengoksidaan suhu tinggi;
(5) Kaedah pewarnaan keretakan fasa gas.
Gambaran ringkas tentang pelbagai kaedah adalah seperti berikut:
(1) Kaedah pewarnaan pengoksidaan kimia: Dalam larutan tertentu, warna filem dibentuk oleh pengoksidaan kimia. Terdapat kaedah dikromat, kaedah garam natrium campuran, kaedah sulfidasi, kaedah pengoksidaan berasid, dan kaedah pengoksidaan alkali. Secara amnya, "kaedah INCO" digunakan lebih banyak. Walau bagaimanapun, jika anda ingin memastikan warna yang konsisten bagi kumpulan produk, elektrod rujukan mesti digunakan untuk kawalan.
(2) Kaedah pewarnaan elektrokimia: Dalam larutan tertentu, warna filem dibentuk oleh pengoksidaan elektrokimia.
(3) Kaedah pewarnaan oksida pemendapan ion kaedah kimia: Letakkan bahan kerja keluli tahan karat dalam mesin salutan vakum untuk penyaduran penyejatan vakum. Contohnya, bekas jam tangan dan tali jam tangan yang disalut dengan emas titanium biasanya berwarna kuning keemasan. Kaedah ini sesuai untuk memproses produk dalam kuantiti yang banyak. Oleh kerana pelaburannya besar dan kosnya tinggi, ia tidak kos efektif untuk produk kumpulan kecil.
(4) Kaedah pewarnaan pengoksidaan suhu tinggi: Dalam garam cair tertentu, rendam bahan kerja dan kekalkannya pada parameter proses tertentu untuk menjadikan bahan kerja membentuk filem oksida dengan ketebalan tertentu dan menampilkan pelbagai warna.
(5) Kaedah pewarnaan keretakan fasa gas: Ia agak kompleks dan kurang digunakan dalam industri.
1.3 Pemilihan kaedah rawatan
Untuk rawatan permukaan keluli tahan karat, kaedah yang sesuai harus dipilih mengikut struktur produk, bahan, dan keperluan permukaan yang berbeza.
Maksud SUS: SUS ialah kod untuk keluli tahan karat dalam piawaian JIS Jepun.
Apabila piawaian Jepun dikeluarkan, mereka semua datang dengan merangka penjelasan. Dalam jadual penjelasan yang dilampirkan, proses evolusi tetapan nombor keluli dan ciri serta kegunaan nombor keluli yang disenaraikan dalam piawaian diterangkan. Jika nombor keluli di Jepun adalah jenama yang diimport dari Amerika Syarikat, awalan "SUS" (penggunaan keluli tahan karat) ditambah sebelum nombor tiga digit. Tetapi perbezaan dari ASTM (American Society for Testing and Materials) ialah jika ia adalah nombor keluli yang dibangunkan oleh Jepun sendiri, akhiran "J" menunjukkan Jepun. Contohnya, "SUS 316J1" berbeza daripada "SUS 316".
Apakah kekerasan keluli tahan karat SUS316?
304 agak lemah dalam rintangan haus dan rintangan haba. Terdapat sedikit perbezaan dalam kemagnetan. Akan ada fenomena magnet yang lemah selepas pemprosesan, tetapi ia boleh dihapuskan oleh teknologi kemudian. Kekerasan 316 untuk plat sederhana, plat nipis dan jalur selepas rawatan (HRB)<>.
Dua keluli tahan karat yang paling biasa digunakan sekarang ialah 304 dan 316 (atau sepadan dengan 1.4308 dan 1.4408 dalam bahasa Jerman
