Почему нержавеющая сталь является «нержавеющей»: основной механизм пассивной хромированной пленки
Что отличает нержавеющую сталь от обычной углеродистой стали, так это содержание хрома не менее 10,5%. Хром самопроизвольно реагирует с кислородом воздуха, образуя плотную сплошную пассивную оксидную пленку, богатую хромом, в нанометровом масштабе. Этот ультра-тонкий барьер блокирует влагу, кислород и агрессивные среды и обладает способностью самовосстанавливания-: незначительные царапины на поверхности быстро восстанавливают защитный слой оксида хрома в аэробных условиях, обеспечивая длительную-стойкость к ржавчине.
Сам по себе хром обеспечивает лишь базовую защиту от-коррозии. Путем легирования никелем, молибденом, азотом, титаном и другими элементами промышленность разработала четыре основные системы металлографической нержавеющей стали, адаптированные к различным условиям эксплуатации.
Классификация, свойства и сценарии применения четырех основных систем из нержавеющей стали
1. Аустенитные нержавеющие стали (серия 300: 304, 316L, 321)
Никель добавляется для стабилизации аустенитной микроструктуры. Эти марки не-немагнитны, обладают превосходной пластичностью, превосходной гибкостью и свариваемостью, а также обладают наилучшей общей коррозионной стойкостью.
304 (18Cr-8Ni): марка общего назначения для гражданского применения;
316L: легирован 2–3% молибденом для значительно повышенной устойчивости к хлорид-ионной коррозии, подходит для прибрежных зон, химической обработки и морской воды;
321: Титановый-стабилизированный сорт с высокой-температурной стойкостью и невосприимчивостью к межкристаллитной коррозии, используемый для высоко-трубопроводов и котлов.
2. Ферритные нержавеющие стали (430, 409L; серия 400, не содержащие никеля).
Не содержит-никеля, имеет более низкие производственные затраты, слабо магнитен и обладает отличной теплопроводностью, но посредственной свариваемостью. Широко применяется в панелях бытовой техники, украшениях для кухонь и ванных комнат, а также в выхлопных системах автомобилей; экономически-эффективный выбор для засушливых внутренних районов.
3. Мартенситные нержавеющие стали (410, 420).
Высокое содержание углерода и низкое содержание хрома позволяют закаливать закалку, обеспечивая исключительную твердость и остроту за счет слабой устойчивости к ржавчине. Основное использование включает режущие инструменты, клапаны, подшипники и хирургические лезвия.
4. Дуплексные нержавеющие стали (2205, 2507).
Двухфазная микроструктура, состоящая из аустенита и феррита. Их прочность на разрыв вдвое выше, чем у нержавеющей стали 304, а также лучшая в отрасли-стойкость к точечной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Являясь высококачественными-специальными нержавеющими сталями, они используются в условиях чрезвычайно высокой-коррозии, таких как глубоководные-установки, химические процессы с сильными кислотами и проекты опреснения морской воды.
Разъяснение распространенных отраслевых заблуждений
«Не-немагнитная нержавеющая сталь означает высокое качество»: ферритная нержавеющая сталь марки 430 обладает магнитными свойствами, а холодно-обработанная сталь 304 также развивает небольшой магнетизм. Магнетизм не может использоваться для оценки качества материала.
«Нержавеющая сталь никогда не ржавеет»: Обильные солевые брызги, сильная кислота или длительное погружение в воду могут разрушить пассивную пленку, что приведет к точечной коррозии и пятнам ржавчины. Соответствующие марки материалов следует выбирать в соответствии с условиями эксплуатации.
