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

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Svake godine, mnogo metala se gubi 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 hemijskoj proizvodnji višestruko su veći od cijene materijala koji se koristi za njihovu proizvodnju.

Postoje i značajni indirektni gubici. To uključuje, na primjer, curenje 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?

Pre nego što pređemo na pitanje šta je čelik otporan na koroziju, hajde da razumemo koncept korozije i suštinu ovog procesa.

Prevedeno sa latinskog corroder - korozivno. Sporo spontano uništavanje metala i legura na njihovoj bazi, koje nastaje pod hemijskim uticajem okolineokolina se naziva korozija. Razlog za ovo uništenje je hemijska interakcija (redox reakcije) metalnih materijala sa gasovitim ili tečnim medijumom u kojem se nalaze.

Šta su nerđajući čelici i legure?

Proizvodi od nerđajućeg čelika i čelika otpornog na toplotu ili njihovih legura dizajnirani su za rad u agresivnim okruženjima na visokim ili normalnim temperaturama. Stoga je glavni zahtjev za materijale ove grupe otpornost na toplinu (otpornost na plinovito okruženje ili paru na visokim temperaturama) ili otpornost na koroziju (sposobnost efikasnog izdržavanja uticaja agresivnih faktora na normalnim temperaturama).

Otpornost na koroziju je karakteristična za metalne proizvode, na čijoj se površini u agresivnom okruženju formira jak pasivirajući film koji sprečava prodor u dublje slojeve metala i interakciju sa njima agresivne supstance.

Drugim riječima, nerđajući čelik je čelik koji je otporan na intergranularnu, hemijsku, elektrohemijsku i drugu koroziju.

Hemijski sastav

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

Između ostalih elemenata koji se koriste za legiranje,uključuje mangan, aluminijum, titanijum, nikl. Najviše se koriste legure u kojima je prosječan sadržaj nikla 10%, hroma - 18%, ugljika - od 0,08 ili 0,12%, titana - 1% (12X18H10T - čelik otporan na koroziju, GOST 5632).

Klasifikacija prema tipu mikrostrukture: austenitni nehrđajući čelik

Otpornost ove klase na korozivni napad povećavaju legirajući elementi nikla (sa 5 na 15%) i hroma (sa 15 na 20%). Austenitne legure su neosetljive na intergranularnu koroziju, pod uslovom da je sadržaj ugljenika u njima manji od granice njegove rastvorljivosti u austenitu (0,02-0,03% ili manje). Nemagnetna, dobro podložna zavarivanju, hladnoj i vrućoj deformaciji. Imaju odličnu tehnologiju. To je najbolji čelik za pričvršćivanje, zavarivanje i primjenu u raznim industrijama.

martenzitna klasa

Nerđajući čelici uključeni u martenzitnu klasu mogu biti magnetni i imati više - u poređenju sa 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

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

Austenitni ferit

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

Austenitno-feritni čelici su dvostruko jači od austenitnih čelika. Istovremeno su duktilni, dobro odolijevaju udarnim opterećenjima, imaju nizak nivo korozionog pucanja i visoku otpornost na međugranularnu koroziju. Preporučuje se za upotrebu u građevinskoj industriji, prerađivačkoj industriji, za proizvodnju proizvoda koji će doći u kontakt sa morskom vodom.

Austenit-martenzitna klasa

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

Nerđajući čelik: cena (faktori koji utiču na formiranje)

Sastav metala otpornih na koroziju uključuje skupe legirajuće elemente kao što su hrom, nikl, titanijum, molibden. Njihov trošak je odlučujući u formiranju cijene. Budući da druge klase (ugljični, strukturni,kuglični ležaj, alat itd.) sadrže navedene elemente u znatno manjim količinama, tada je u odnosu na njih 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 nerđajućeg čelika moraju imati mehanička svojstva koja zadovoljavaju utvrđene standarde proizvodnje. Ovo uključuje:

• maksimalna tvrdoća po Brinellu (HB);
• izduženje (%);
• snaga tečenja (H/mm2);
• zatezna čvrstoća (H/mm2).

Nakon proizvodnje, svaka serija (topljenje) tržišnih proizvoda provjerava se u skladu sa mehaničkim svojstvima i mikrostrukturom čelika razreda prema GOST-u. Rezultati laboratorijskog ispitivanja uzoraka navedeni su u certifikatu proizvodnje.

Sistem označavanja kvaliteta čelika

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

U Sjedinjenim Američkim Državama postoji nekoliko sistema označavanja odjednom. Ovakva situacija, zbog prisustva velikog broja organizacija za standardizaciju (AJS, ANSI, ACJ, SAE, AWS, ASTM, ASME), stvara određene poteškoće za partnere, izvođače i kupce metalnih proizvoda američkih proizvođača iz drugih zemalja.

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

U zemljama Evropske unije, oznake su regulisane standardom EN 100 27, koji određuje redosled kojim se dodeljuje naziv i serijski broj.

U Ruskoj Federaciji postoji alfanumerički sistem razvijen tokom Sovjetskog Saveza, u skladu sa kojim se označavaju klase čelika. GOST propisuje da se svaki legirajući hemijski element koji je dio metala označi velikim ruskim slovom.

Za mangan, ovo je G, silicijum - C, hrom - X, nikl - H, molibden - M, volfram - B, vanadijum - F, titan - T, aluminijum - Yu, niobijum - B, kob alt - K, cirkonijum - 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. Dvocifreni broj naveden na početku razreda je neophodan da se naznačiti prosječni sadržaj ugljika u stotim dijelovima procenta unutar sastava razreda.

Program proizvoda od nerđajućeg čelika

Čelik otporan na koroziju koristi se za sljedeće proizvode:

• termički obrađeni gravirani i polirani listovi;
• termički obrađeni negravirani listovi;
• termičkineobrađeni i neurezani listovi;
• bešavne cijevi obrađene na toplinu, hladno i vruće;
• vruće valjana čelična traka za opće namjene;
• kalibrirani heksagoni;
• krugovi od nerđajućeg čelika;
• nerđajuća žica (toplinski obrađena i hladno vučena);
• odljevci sa posebnim svojstvima;
• kovanice;
• druge vrste za koje su razvijeni GOST-ovi i tehnička uputstva (TU).

Oblast primjene

Kao jedan od najboljih primjera čvrstoće, estetike, otpornosti na destruktivnu silu korozije i visokih temperatura, recikliranja i izdržljivosti, sa odličnom završnom obradom površine koja zadovoljava sve sanitarne i higijenske zahtjeve, nehrđajući čelik se široko koristi u gotovo sve sfere ekonomske aktivnosti.

Nerđajući čelik je veoma tražen u petrohemijskoj, hemijskoj, celuloznoj i papirnoj, prehrambenoj, građevinskoj, elektroenergetskoj, brodogradnji i transportnom inženjerstvu, industriji instrumenata i zaštite životne sredine.

Efikasnost i trajnost proizvoda od nerđajućeg čelika određena je pravim izborom njegove klase i brenda, razumevanjem fizičkih i hemijskih svojstava i mikrostrukturne strukture. Korišćenjem metala koji su otporni na destruktivne efekte korozije, u skladu sa svojim svojstvima, u mogućnosti smo da iskoristimo sve neosporneprednosti moderne tehnologije.