כאשר על פני השטח של צינור הנירוסטה מופיעים כתמי חלודה חומים (כתמים), אנשים מופתעים: ש"נירוסטה אינה חלודה, חלודה אינה נירוסטה, ייתכן שיש בעיה בפלדה".
למעשה, זוהי ראייה חד צדדית שגויה של חוסר ההבנה בנירוסטה. נירוסטה תחליד בתנאים מסוימים.
לנירוסטה יש יכולת עמידה בפני חמצון אטמוספרי – כלומר חלודה, אך גם בעלת יכולת קורוזיה בתווך המכיל חומצה, אלקלי, מלח – כלומר עמידות בפני קורוזיה. עם זאת, גודל העמידות שלה בפני קורוזיה משתנה בהתאם להרכב הכימי של הפלדה עצמה, מצב ההגנה, תנאי השימוש וסוג המדיה הסביבתית.
כמו צינור פלדה 304, באווירה יבשה ונקייה, יש עמידות בפני קורוזיה מעולה לחלוטין, אבל הוא מועבר לאזור חוף הים, בערפל הים המכיל הרבה מלח, הוא יחליד בקרוב; צינור הפלדה 316 פעל היטב. לכן, לא כל סוג של נירוסטה, בכל סביבה יכול לעמוד בפני קורוזיה, לא מחליד.
נירוסטה נוצרת על פני השטח שלה על ידי שכבה של סרט תחמוצת דק ומוצק עדין יציב עשיר בכרום (סרט מגן), כדי למנוע את המשך חדירת אטומי החמצן, להמשיך להתחמצן ולהשיג יכולת עמידה בפני קורוזיה. פעם מסיבה כלשהי, הסרט הזה נהרס כל הזמן, גן החמצן באוויר או בנוזל ימשיך לחדור או אטומי הברזל במתכת ימשיכו להיפתר החוצה, ויוצרים תחמוצת ברזל רופפת, ומשטח המתכת ייאכל כל הזמן .
סרט משטח זה יכול להינזק בדרכים רבות.
ישנם מספר נפוצים בחיי היומיום:
1. משטח הנירוסטה מכיל אבק או חיבורים המכילים אלמנטים מתכתיים אחרים או חלקיקי מתכת אקזוטיים, באוויר הלח, הקונדנסט בין החיבורים והנירוסטה, השניים מחוברים למיקרו-סוללה, מה שגורם לתגובה אלקטרוכימית, הסרט המגן הוא פגום, הנקרא קורוזיה אלקטרוכימית.
2. פני הנירוסטה נדבקים למיץ אורגני (כגון מלונים וירקות, מרק אטריות, כיח וכו'), המהווה חומצה אורגנית במקרה של חמצן מים, והחומצה האורגנית מאכלת את פני המתכת לאורך זמן. .
3. הידבקות משטח נירוסטה המכילה חומצה, אלקלי, חומרים מלחים (כגון מים אלקליים, התזת מי סיד על קיר הקישוט), הגורמת לקורוזיה מקומית.
4. באוויר מזוהם (כגון האטמוספירה המכילה מספר רב של סולפידים, תחמוצת פחמן, תחמוצת חנקן), במקרה של עיבוי נוצרת חומצה גופרתית, חומצה חנקתית, נקודת נוזל חומצה אצטית הגורמת לקורוזיה כימית. טיפים כדי להבטיח שמשטח המתכת יהיה בהיר לצמיתות ואינו חלוד, אנו ממליצים:
1) יש לנקות ולקרצף לעתים קרובות את משטח הנירוסטה הדקורטיבי כדי להסיר חיבורים ולחסל גורמים חיצוניים הגורמים לשינוי.
2) אזור חוף הים צריך להשתמש מפלדת אל חלד 316, חומר 316 יכול לעמוד בפני קורוזיה של מי ים.
3) ההרכב הכימי של כמה צינורות נירוסטה בשוק אינו יכול לעמוד בתקנים הלאומיים המתאימים, ואינו יכול לעמוד בדרישות החומר 304. לכן, הוא גם יגרום לחלודה, מה שמחייב את המשתמשים לבחור בקפידה את המוצרים של יצרנים בעלי מוניטין.
נירוסטה (פלדת אל-חלד) הוא קיצור של פלדת אל-חלד עמידה לחומצה, עמידה בפני אוויר, קיטור, מים ואמצעי מאכל חלשים אחרים או נירוסטה; הפלדה שעמידה בפני חומרי קורוזיה כימיים (חומצה, אלקלי, מלח ותחריט כימי אחר) נקראת פלדה עמידה לחומצה.
קטגוריות נפוצות:
מחולקים בדרך כלל לפי ארגון מטאלוגרפי:
בדרך כלל, על פי הארגון המטאלוגרפי, הנירוסטה הרגילה מחולקת לשלוש קטגוריות: נירוסטה אוסטנית, נירוסטה פריטית, נירוסטה מרטנסיטית. על בסיס שלושת המבנים המטאלוגרפיים הבסיסיים הללו, לצרכים ולמטרות ספציפיות, ונגזרות מפלדת הדופלקס, מתקשות פלדת אל חלד ותכולת ברזל של פחות מ-50 אחוזים מהפלדה הגבוהה מסגסוגת.
1, נירוסטה אוסטינית.
המטריצה היא בעיקרה מנירוסטה עם מבנה גבישי מעוקב במרכז הפנים במבנה אוסטניטי (שלב CY), לא מגנטי, בעיקר באמצעות עבודה קרה לחיזוקו (ועשוי לגרום למגנטיות מסויימת). המכון האמריקאי לברזל ופלדה משתמש במספרי סדרות 200 ו-300, כמו 304.
2, נירוסטה מסוג ברזל.
המטריצה נשלטת על ידי מבנה פריט (שלב A) של מבנה גביש קובי במרכז הגוף, מגנטי, בדרך כלל לא ניתן להקשיח על ידי טיפול בחום, אבל עבודה קרה יכולה להפוך אותו לנירוסטה מחוזקת מעט. המכון האמריקאי לברזל ופלדה מסומן 430 ו-446.
3. נירוסטה מרטנסיטית
המטריצה היא מבנה מרטנסיטי (קובי או מעוקב במרכז הגוף), נירוסטה מגנטית, התכונות המכניות שלה ניתנות להתאמה על ידי טיפול בחום. המכון האמריקאי לברזל ופלדה משתמש במספרים 410, 420 ו-440. למרטנזיט מבנה אוסטניטי בטמפרטורות גבוהות, וכאשר מקורר לטמפרטורת החדר בקצב מתאים, המבנה האוסטניטי מסוגל להפוך למרטנזיט (כלומר, מתקשה).
4, פלדת אל חלד אוסטניטית פריטית (דופלקס).
למטריצה יש מבנה דו-פאזי אוסטניטי וגם פריטי, מתוכם תכולת המטריצה הפחות פאזית היא בדרך כלל גדולה מ-15 אחוז, היא מגנטית וניתנת לחיזוק על ידי נירוסטה קרה לעבודה, 329 היא פלדת אל-חלד דופלקסית טיפוסית. בהשוואה לנירוסטה אוסטניטית, לפלדה דופלקסית חוזק גבוה יותר, עמידות גבוהה יותר בפני קורוזיה בין-גרגירית, קורוזיה של כלוריד וקורוזיה נקודתית.
5, פלדת אל חלד מתקשות משקעים.
נירוסטה שהמטריקס שלה אוסטניטי או מרטנסיטי וניתן להתקשות על ידי התקשות משקעים. המכון האמריקאי לברזל ופלדה משתמש במספרי סדרות 600, כגון 630, שהוא 17-4PH.
באופן כללי, בנוסף לסגסוגות, העמידות בפני קורוזיה של נירוסטה אוסטניטית מעולה יחסית, בסביבה פחות קורוזיבית, ניתן להשתמש בנירוסטה פריטית, בסביבה קורוזיבית קלה, אם החומר נדרש להיות בעל חוזק גבוה או קשיות גבוהה ניתן להשתמש בפלדת אל-חלד מרטנסיטית ובנירוסטה מוקשה משקעים.
תכונות ושימושים
טכנולוגיית פני השטח
איזה סוג של נירוסטה לא קל להחליד?
ישנם שלושה גורמים עיקריים המשפיעים על קורוזיה מנירוסטה:
1, התוכן של אלמנטים סגסוגת.
באופן כללי, תכולת הכרום ב-10.5 אחוז פלדה אינה קלה להחליד. ככל שתכולת הכרום ניקל גבוהה יותר, כך העמידות בפני קורוזיה טובה יותר, כגון תכולת ניקל של 304 חומר ב-8-10 אחוזים, תכולת הכרום הגיעה ל-18-20 אחוזים, פלדת אל-חלד כזו בנסיבות כלליות לא תחליד.
2, תהליך ההיתוך של מפעל הייצור ישפיע גם על עמידות בפני קורוזיה של נירוסטה.
ניתן להבטיח מפעלי נירוסטה גדולים עם טכנולוגיית התכה טובה, ציוד מתקדם וטכנולוגיה מתקדמת בין אם בבקרת אלמנטים סגסוגת, בסילוק זיהומים ובקרה על טמפרטורת קירור בילט, כך שאיכות המוצר יציבה ואמינה, האיכות הפנימית הוא טוב, וזה לא קל להחליד. להיפך, כמה מפעלי פלדה קטנים נחשלים בציוד ובטכנולוגיה, ולא ניתן להסיר זיהומים בתהליך ההיתוך, והמוצרים המיוצרים יחלידו בהכרח.
3, הסביבה החיצונית, האקלים יבש וסביבה מאווררת לא קל להחליד.
לחות האוויר גדולה, מזג אוויר גשום מתמשך, או שאזורים סביבתיים עם pH גבוה באוויר קלים להחליד. נירוסטה 304, אם הסביבה מסביב ירודה מדי תחליד.
נירוסטה מופיעה כתם חלודה איך להתמודד עם?
1. שיטות כימיות
השתמש במשחת כבישה או ריסוס כדי לסייע לחלקי החלודה שלו להפסיבי מחדש ליצירת סרט תחמוצת כרום כדי לשחזר את עמידות הקורוזיה שלו. לאחר הכבישה, על מנת להסיר את כל המזהמים ושאריות החומצה, חשוב מאוד לשטוף נכון במים. לאחר כל הטיפול יש ללטש מחדש עם ציוד ליטוש, ולאטום בפוליש ווקס. עבור כתמי חלודה קלים מקומיים ניתן להשתמש גם בנזין 1:1, תערובת שמן עם מטלית נקייה לניגוב כתמי חלודה.
2. שיטה מכנית
התזת חול, התזת זריקות עם חלקיקי זכוכית או קרמיקה, השמדה, הברשה והברקה. בשיטות מכניות ניתן למחוק זיהום שנגרם מחומרים שהוסרו, מלוטשים או הושמדו בעבר. כל מיני זיהום, במיוחד חלקיקי ברזל זרים, עלולים להוות מקור לקורוזיה, במיוחד בסביבות לחות. לכן, רצוי לנקות את משטח הניקוי המכני בתנאים יבשים. השימוש בשיטות מכניות יכול רק לנקות את פני השטח, לא יכול לשנות את עמידות בפני קורוזיה של החומר עצמו. לכן, מומלץ לבצע פוליש מחדש עם ציוד פוליש לאחר ניקוי מכני ולאטום בפוליש ווקס.
מכשיר בשימוש נפוץ פלדת אל חלד כיתה וביצועים
נירוסטה 1,304. זוהי אחת הנירוסטה האוסטניטית הנפוצה ביותר, המתאימה לייצור חלקי שרטוט עמוק וצינורות חומצה, מיכלים, חלקי מבנה, כל מיני גופי מכשירים וכו', ויכולה גם לייצר ציוד ורכיבים לא מגנטיים בטמפרטורה נמוכה. .
נירוסטה 2,304L. על מנת לפתור את הנטייה הרצינית של קורוזיה בין-גרעינית של נירוסטה 304 הנגרמת על ידי משקעים Cr23C6 בתנאים מסוימים, למצב הרגיש של הנירוסטה האוסטניטית דלת פחמן דל במיוחד יש עמידות בפני קורוזיה בין-גרעינית טובה יותר באופן משמעותי מאשר מפלדת אל-חלד 304. בנוסף לחוזק מעט נמוך יותר, ניתן להשתמש במאפיינים אחרים עם נירוסטה 321, המשמשים בעיקר לציוד עמיד בפני קורוזיה ורכיבים שיש לרתך ואינם ניתנים לטיפול בתמיסה מוצקה, לשמש לייצור כל מיני גופי מכשירים.
3, 304H נירוסטה. הענף הפנימי של נירוסטה 304, חלק מסת פחמן של 0.04 אחוז -0.10 אחוז, ביצועים בטמפרטורה גבוהה טובים יותר מפלדת אל חלד 304.
4, 316 נירוסטה. תוספת של מוליבדן על בסיס פלדה 10Cr18Ni12 הופכת את הפלדה לבעלת עמידות טובה להפחתת מדיה וקורוזיה נקודתית. במי ים ובמדיות אחרות, עמידות בפני קורוזיה טובה יותר מפלדת אל-חלד 304, המשמשת בעיקר לחומרים עמידות בבור.
נירוסטה 5,316L. פלדת פחמן נמוכה במיוחד, בעלת עמידות טובה בפני קורוזיה בין-גרגירית רגישות, מתאימה לייצור חלקים מרותכים וציוד בגדלים של חתך עבה, כגון חומרים עמידים בפני קורוזיה בציוד פטרוכימי.
נירוסטה 6, 316H. ענף פנימי מנירוסטה 316, חלק מסת פחמן של 0.04 אחוז -0.10 אחוז, ביצועי טמפרטורה גבוהה טובים יותר מפלדת אל חלד 316.
7, 317 נירוסטה. עמידות בפני פיתולים וזחילה טובה יותר מפלדת אל חלד 316L, המשמשת לייצור ציוד פטרוכימי וחומצה אורגנית עמיד בפני קורוזיה.
8, 321 נירוסטה. פלדת אל-חלד אוסטניטית מיוצבת טיטניום, מוסיפה טיטניום לשיפור עמידות בפני קורוזיה בין-גרגירית, ובעלת תכונות מכניות טובות בטמפרטורה גבוהה, ניתנת להחלפה בפלדת אל-חלד אוסטניטית דלת פחמן במיוחד. זה לא מומלץ באופן כללי למעט אירועים מיוחדים כגון טמפרטורה גבוהה או עמידות בפני קורוזיה מימן.
9, 347 נירוסטה. נירוסטה אוסטניטית מיוצבת ניוביום, הוספת ניוביום לשיפור עמידות בפני קורוזיה בין-גרעינית, עמידות בפני קורוזיה בחומצה, אלקלי, מלח ואמצעי מאכל אחרים עם נירוסטה 321, ביצועי ריתוך טובים, יכולים לשמש כחומרים עמידים בפני קורוזיה יכולים לשמש כפלדה עמידה בחום, משמש בעיקר בכוח תרמי, בתחומים פטרוכימיים, כגון ייצור של מיכלים, צינורות, מחליפי חום, פירים, צינורות תנורים בתנורים תעשייתיים ומדחום צינורות כבשן.
10, פלדת אל חלד 904L. פלדת אל-חלד סופר שלמה היא פלדת אל-חלד סופר אוסטניטית שהומצאה על ידי חברת OUTOKUMPU (פינלנד), שחלק מסת הניקל שלה הוא 24 אחוז עד 26 אחוז, חלק מסת פחמן הוא פחות מ-0.02 אחוז, עמידות מצוינת בפני קורוזיה, ובעלת עמידות בפני קורוזיה טובה במקומות שאינם -חומצות מחמצנות כגון חומצה גופרתית, חומצה אצטית, חומצה פורמית וחומצה זרחתית. יחד עם זאת, יש לו עמידות טובה בפני קורוזיה של חריצים וקורוזיה מתח. הוא מתאים לחומצה גופרתית בריכוזים שונים מתחת ל-70 מעלות, ובעל עמידות טובה בפני קורוזיה לחומצה אצטית וחומצה מעורבת של חומצה פורמית וחומצה אצטית בכל ריכוז וטמפרטורה בלחץ רגיל. התקן המקורי ASMESB-625 סיווג אותו כסגסוגת על בסיס ניקל, והתקן החדש סיווג אותו כפלדת אל חלד. בסין רק פלדה דומה 015Cr19Ni26Mo5Cu2, כמה יצרני מכשירים אירופיים של חומר המפתח הוא נירוסטה 904L, כגון צינור מדידה של מד זרימת מסה E פלוס H הוא 904L נירוסטה, מארז שעון רולקס משתמש גם בפלדת אל חלד 904L.
נירוסטה 11, 440C. פלדת אל חלד מרטנסיטית, הקשיות הגבוהה ביותר בנירוסטה הניתנת להקשה, נירוסטה, קשיות היא HRC57. משמש בעיקר לייצור חרירים, מיסבים, סליל שסתומים, מושב, שרוול, גזע וכן הלאה.
12, 17-4PH נירוסטה. נירוסטה מוקשה במשקעים מרטנסיטית, HRC44, בעלת חוזק גבוה, קשיות ועמידות בפני קורוזיה, אינה ניתנת לשימוש בטמפרטורות גבוהות מ-300 מעלות צלזיוס. יש לה עמידות טובה בפני קורוזיה לאטמוספרה ולחומצה או מלח מדוללת, ועמידותה בפני קורוזיה זהה לזה נירוסטה 304 ופלדת אל חלד 430, המשמשת לייצור פלטפורמות ימיות, להבי טורבינה, סליל שסתומים, מושב, שרוול, גזע שסתומים וכן הלאה.
במכשירים מקצועיים, בשילוב עם בעיות צדדיות ועלויות, רצף הבחירה הקונבנציונלי מנירוסטה אוסטניטית הוא 304-304L-316-316L-317-321-347-904L נירוסטה, מתוכם 317 פחות בשימוש, 321 הוא לא מומלץ, 347 משמש לעמידות בפני קורוזיה בטמפרטורה גבוהה, 904L הוא רק חומר ברירת המחדל עבור חלק מהרכיבים של יצרנים בודדים. ה-904L בדרך כלל לא נבחר באופן פעיל בעיצוב.
בתכנון ובחירת המכשיר, לרוב יהיו מקרים בהם חומר המכשיר שונה מחומר הצינור, במיוחד בתנאי טמפרטורה גבוהים, יש לשים לב במיוחד אם בחירת חומר המכשיר עומדת בטמפרטורה ובעיצוב התכנון. לחץ של ציוד התהליך או צינור, כגון הצינור הוא פלדת כרום מוליבדן בטמפרטורה גבוהה, והמכשיר בוחר נירוסטה, אז סביר להניח שתהיה בעיה, אתה חייב ללכת למד הטמפרטורה והלחץ של החומר הרלוונטי.
בתכנון ובחירת המכשיר, נתקלים לעתים קרובות במגוון מערכות שונות, סדרות, דרגות של נירוסטה, הבחירה צריכה להתבסס על מדיית התהליך הספציפית, טמפרטורה, לחץ, חלקי מתח, קורוזיה, עלות והיבטים אחרים של שיקול.