Edelstahl ist im Leben allgegenwärtig und es gibt alle möglichen Modelle, die schwer zu unterscheiden sind. Heute möchte ich Ihnen einen Artikel zur Verfügung stellen, der die hier aufgeführten Wissenspunkte erläutert.
Edelstahl ist die Abkürzung für rostfreien, säurebeständigen Stahl. Rostfreier Stahl ist beständig gegen Luft, Dampf, Wasser und andere schwach korrosive Medien und wird auch als rostfreier Stahl bezeichnet. Rostfreier Stahl ist beständig gegen chemische korrosive Medien (Säuren, Basen, Salze und andere chemische Imprägnierungen). Korrosion des Stahls wird als säurebeständiger Stahl bezeichnet.
Edelstahl bezeichnet die Korrosion von Stahl durch Luft, Dampf, Wasser und andere schwach korrosive Medien sowie Säuren, Laugen, Salze und andere chemisch korrosive Medien. Daher wird er auch als rostfreier, säurebeständiger Stahl bezeichnet. In der Praxis wird rostfreier Stahl oft als schwach korrosionsbeständiger Stahl und chemisch korrosionsbeständiger Stahl als säurebeständiger Stahl bezeichnet. Aufgrund der unterschiedlichen chemischen Zusammensetzung ist rostfreier Stahl nicht unbedingt korrosionsbeständig, während rostfreier Stahl in der Regel rostfrei ist. Die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl hängt von den im Stahl enthaltenen Legierungselementen ab.
Gemeinsame Klassifizierung
Laut metallurgischer Organisation
Im Allgemeinen werden herkömmliche Edelstähle gemäß ihrer metallurgischen Organisation in drei Kategorien eingeteilt: austenitische, ferritische und martensitische Edelstähle. Basierend auf der metallurgischen Organisation dieser drei Kategorien werden Duplexstähle, ausscheidungshärtende Edelstähle und hochlegierte Stähle mit weniger als 50 % Eisenanteil für spezifische Anforderungen und Zwecke abgeleitet.
1. Austenitischer Edelstahl
Die Matrix mit der kubisch-flächenzentrierten Kristallstruktur der austenitischen Organisation (CY-Phase) ist überwiegend nicht magnetisch und wird hauptsächlich durch Kaltbearbeitung verstärkt (was zu einem gewissen Grad an Magnetismus führen kann). Das American Iron and Steel Institute verwendet numerische Bezeichnungen der Serien 200 und 300, z. B. 304.
2. Ferritischer Edelstahl
Die Matrix hat eine kubisch-raumzentrierte Kristallstruktur mit Ferrit-Anordnung (eine Phase), die vorherrschend ist. Sie ist magnetisch und kann im Allgemeinen nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Durch Kaltbearbeitung kann der rostfreie Stahl jedoch leicht verstärkt werden. Die Bezeichnungen 430 und 446 des American Iron and Steel Institute lauten:
3. Martensitischer Edelstahl
Die Matrix ist martensitisch (kubisch-raumzentriert oder kubisch), magnetisch und kann durch Wärmebehandlung die mechanischen Eigenschaften von Edelstahl anpassen. Das American Iron and Steel Institute (AEI) ist mit den Ziffern 410, 420 und 440 gekennzeichnet. Martensit weist bei hohen Temperaturen eine austenitische Struktur auf, die sich bei entsprechender Abkühlung auf Raumtemperatur in Martensit umwandeln (d. h. aushärten) kann.
4. Austenitischer und ferritischer (Duplex-) Edelstahl
Die Matrix weist sowohl eine austenitische als auch eine ferritische Zweiphasenstruktur auf, wobei der Anteil der schwächeren Phasenmatrix im Allgemeinen über 15 % liegt. Sie ist magnetisch und kann durch Kaltbearbeitung des Edelstahls verstärkt werden. 329 ist ein typischer Duplex-Edelstahl. Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl weist Duplexstahl eine hohe Festigkeit sowie eine deutlich verbesserte Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, Chloridspannungskorrosion und Lochfraß auf.
5. Ausscheidungshärtender Edelstahl
Die Matrix ist austenitisch oder martensitisch organisiert und kann durch Ausscheidungshärtung gehärtet werden, um gehärteten Edelstahl herzustellen. American Iron and Steel Institute verwendet digitale Bezeichnungen der Serie 600, z. B. 630, also 17-4PH.
Im Allgemeinen ist die Korrosionsbeständigkeit von austenitischem Edelstahl im Vergleich zu Legierungen überlegen. In einer weniger korrosiven Umgebung können Sie ferritischen Edelstahl verwenden. In leicht korrosiven Umgebungen können Sie martensitischen Edelstahl und ausscheidungsgehärteten Edelstahl verwenden, wenn das Material eine hohe Festigkeit oder Härte aufweisen muss.
Eigenschaften und Verwendung
Oberflächenprozess
Dickenunterscheidung
1. Da die Walzmaschinen des Stahlwerks beim Walzen die Walzen leicht erhitzen, wird die Dicke der Walzplatte leicht verformt. Die Dicke der Platte ist in der Regel in der Mitte dick und dünn. Die Plattendicke sollte gemäß den staatlichen Vorschriften in der Mitte des Plattenkopfes gemessen werden.
2. Der Grund für die Toleranz basiert auf der Markt- und Kundennachfrage und wird im Allgemeinen in große und kleine Toleranzen unterteilt.
V. Herstellung, Prüfanforderungen
1. Rohrplatte
1. Gespleißte Rohrplattenstoßverbindungen für 100 % Strahlenprüfung oder UT, qualifiziertes Niveau: RT: Ⅱ UT: Ⅰ Niveau;
② Zusätzlich zu Edelstahl wird eine Spannungsentlastungswärmebehandlung für die gespleißten Rohrplatten durchgeführt.
3 Abweichung der Lochbrückenbreite der Rohrplatte: gemäß der Formel zur Berechnung der Lochbrückenbreite: B = (S - d) - D1
Mindestbreite des Lochstegs: B = 1/2 (S – d) + C;
2. Wärmebehandlung des Rohrkastens:
Kohlenstoffstahl, niedriglegierter Stahl, geschweißt mit einer geteilten Trennwand des Rohrkastens, sowie die seitlichen Öffnungen des Rohrkastens, die mehr als 1/3 des Innendurchmessers des Zylinderrohrkastens ausmachen, bei der Anwendung von Schweißen zur Spannungsentlastungswärmebehandlung, Flansch- und Trennwanddichtflächen sollten nach der Wärmebehandlung bearbeitet werden.
3. Druckprüfung
Wenn der Auslegungsdruck des Mantelprozesses niedriger ist als der Prozessdruck des Rohres, um die Qualität der Wärmetauscherrohr- und Rohrplattenverbindungen zu überprüfen
① Der Schalenprogrammdruck wird entsprechend dem Rohrprogramm und dem Hydrauliktest erhöht, um zu prüfen, ob die Rohrverbindungen undicht sind. (Es muss jedoch sichergestellt werden, dass die primäre Filmspannung der Schale während des Hydrauliktests ≤0,9 ReLΦ beträgt.)
2. Wenn die obige Methode nicht geeignet ist, kann die Hülle nach dem Passieren einem hydrostatischen Test entsprechend dem ursprünglichen Druck unterzogen werden und anschließend einer Ammoniak- oder Halogen-Leckageprüfung unterzogen werden.
Welche Art von Edelstahl rostet nicht so leicht?
Es gibt drei Hauptfaktoren, die das Rosten von Edelstahl beeinflussen:
1. Der Gehalt an Legierungselementen. Generell rostet Stahl mit einem Chromgehalt von 10,5 % nicht so leicht. Je höher der Chrom- und Nickelgehalt, desto besser ist die Korrosionsbeständigkeit. Beispielsweise hat 304 einen Nickelgehalt von 85 bis 10 %, einen Chromgehalt von 18 bis 20 %. Edelstahl dieser Art rostet im Allgemeinen nicht.
2. Der Schmelzprozess des Herstellers beeinflusst auch die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl. Die Schmelztechnologie ist gut, die Ausrüstung modernster Technologie und die Kontrolle der Legierungselemente, die Entfernung von Verunreinigungen und die Kontrolle der Knüppelkühlung in großen Edelstahlwerken können gewährleistet werden. Dadurch ist die Produktqualität stabil und zuverlässig, die innere Qualität gut und die Produkte rosten nicht leicht. Im Gegensatz dazu sind einige kleine Stahlwerksanlagen rückständig, die Technologie ist rückständig, und der Schmelzprozess lässt Verunreinigungen nicht entfernen, sodass die hergestellten Produkte unweigerlich rosten.
3. Äußere Umgebung. In einer trockenen und belüfteten Umgebung rostet es nicht so leicht, während Luftfeuchtigkeit, anhaltender Regen oder säure- und alkalihaltige Luft leicht rosten. Edelstahl 304 rostet auch, wenn die Umgebungsbedingungen zu schlecht sind.
Wie gehe ich mit Rostflecken auf Edelstahl um?
1.Chemische Methode
Mit Beizpaste oder -spray können verrostete Teile repassiviert und die Bildung eines Chromoxidfilms zur Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit unterstützt werden. Nach dem Beizen ist es wichtig, gründlich mit Wasser abzuspülen, um alle Schadstoffe und Säurerückstände zu entfernen. Nach der Bearbeitung und dem erneuten Polieren mit Poliergeräten kann Polierwachs aufgetragen werden. Bei leichten Roststellen kann auch eine 1:1-Mischung aus Benzin und Öl mit einem sauberen Lappen abgewischt werden.
2. Mechanische Methoden
Sandstrahlen, Reinigen mit Glas- oder Keramikpartikeln, Abschleifen, Bürsten und Polieren. Mechanische Verfahren können Verunreinigungen durch zuvor abgetragene Materialien, Poliermittel oder Abschleifmittel entfernen. Alle Arten von Verunreinigungen, insbesondere Fremdeisenpartikel, können Korrosion verursachen, insbesondere in feuchter Umgebung. Mechanisch gereinigte Oberflächen sollten daher vorzugsweise trocken gereinigt werden. Mechanische Verfahren reinigen lediglich die Oberfläche und verändern nicht die Korrosionsbeständigkeit des Materials. Daher wird empfohlen, die Oberfläche nach der mechanischen Reinigung mit Poliergeräten nachzupolieren und mit Polierwachs zu versiegeln.
Instrumentierung häufig verwendeter Edelstahlsorten und -eigenschaften
Edelstahl 1.304. Er zählt zu den austenitischen Edelstählen mit breitem Anwendungsspektrum und ist für die Herstellung von Tiefziehteilen, Säureleitungen, Behältern, Strukturteilen, verschiedenen Instrumentengehäusen usw. geeignet. Auch die Herstellung nichtmagnetischer Geräte und Teile für niedrige Temperaturen ist möglich.
Edelstahl 2.304L. Um die Cr23C6-Ausfällung zu lösen, die bei Edelstahl 304 unter bestimmten Bedingungen zu interkristalliner Korrosion neigt, wurde austenitischer Edelstahl mit ultraniedrigem Kohlenstoffgehalt entwickelt. Seine interkristalline Korrosionsbeständigkeit ist im sensibilisierten Zustand deutlich besser als bei Edelstahl 304. Neben der etwas geringeren Festigkeit weist Edelstahl 321 weitere Eigenschaften auf. Er wird hauptsächlich für korrosionsbeständige Geräte und Komponenten verwendet, die nicht lösungsgeglüht werden können, und eignet sich für die Herstellung verschiedener Instrumentengehäuse.
Edelstahl 3.304H. Innenzweig aus Edelstahl 304, Kohlenstoff-Massenanteil 0,04 % – 0,10 %, Hochtemperaturleistung besser als bei Edelstahl 304.
Edelstahl 4.316. 10Cr18Ni12-Stahl basiert auf der Zugabe von Molybdän, wodurch der Stahl eine gute Beständigkeit gegen reduzierende Medien und Lochkorrosion aufweist. In Meerwasser und anderen Medien ist die Korrosionsbeständigkeit besser als bei Edelstahl 304, der hauptsächlich für lochkorrosionsbeständige Materialien verwendet wird.
Edelstahl 5.316L. Stahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt und guter Beständigkeit gegen sensibilisierte interkristalline Korrosion, geeignet für die Herstellung von Schweißteilen und Geräten mit dickem Querschnitt, beispielsweise petrochemischer Ausrüstung aus korrosionsbeständigen Materialien.
Edelstahl 6.316H. Innenzweig aus Edelstahl 316, Kohlenstoff-Massenanteil von 0,04 % – 0,10 %, Hochtemperaturleistung ist besser als bei Edelstahl 316.
Edelstahl 7.317. Die Beständigkeit gegen Lochfraß und Kriechen ist besser als bei Edelstahl 316L, der bei der Herstellung petrochemischer und organischer säurebeständiger Geräte verwendet wird.
Edelstahl 8.321. Titanstabilisierter austenitischer Edelstahl, der durch Titanzusatz die interkristalline Korrosionsbeständigkeit verbessert und gute mechanische Eigenschaften bei hohen Temperaturen aufweist, kann durch austenitischen Edelstahl mit ultraniedrigem Kohlenstoffgehalt ersetzt werden. Außer bei hoher Temperatur- oder Wasserstoffkorrosionsbeständigkeit und anderen besonderen Anlässen wird dies im Allgemeinen nicht empfohlen.
Edelstahl 9.347. Niobstabilisierter austenitischer Edelstahl. Durch Niobzusatz wird die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion verbessert. Die Korrosionsbeständigkeit gegenüber Säuren, Basen, Salzen und anderen korrosiven Medien ist mit der von Edelstahl 321 vergleichbar. Die Schweißeigenschaften sind gut. Der Stahl kann als korrosionsbeständiges Material und hitzebeständiger Stahl verwendet werden, der hauptsächlich in der Wärmekraft und Petrochemie eingesetzt wird, beispielsweise bei der Herstellung von Behältern, Rohrleitungen, Wärmetauschern, Schächten, Ofenrohren und Ofenrohrthermometern für Industrieöfen usw.
Edelstahl 10.904L. Supervollständiger austenitischer Edelstahl, eine Erfindung des Finnen Otto Kemp, mit einem Nickel-Massenanteil von 24 bis 26 %, einem Kohlenstoff-Massenanteil von weniger als 0,02 % und ausgezeichneter Korrosionsbeständigkeit. Er ist sehr korrosionsbeständig gegenüber nichtoxidierenden Säuren wie Schwefel-, Essig-, Ameisen- und Phosphorsäure und weist gleichzeitig eine gute Beständigkeit gegen Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion auf. Er ist für verschiedene Schwefelsäurekonzentrationen unter 70 °C geeignet und weist eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Essigsäure und Mischsäuren aus Ameisensäure und Essigsäure jeder Konzentration und Temperatur unter Normaldruck auf. Der ursprüngliche Standard ASMESB-625 ordnet ihn den nickelbasierten Legierungen zu, der neue Standard ordnet ihn den rostfreien Stählen zu. In China wird nur Stahl der Güteklasse 015Cr19Ni26Mo5Cu2 verwendet. Einige wenige europäische Instrumentenhersteller verwenden Edelstahl 904L als Hauptmaterial. Beispielsweise wird für das Messrohr des Massendurchflussmessers von E+H Edelstahl 904L verwendet, und auch bei den Gehäusen von Rolex-Uhren wird Edelstahl 904L verwendet.
Edelstahl 11.440C. Martensitischer Edelstahl, härtbarer Edelstahl, Edelstahl höchster Härte, Härte HRC57. Hauptsächlich verwendet zur Herstellung von Düsen, Lagern, Ventilen, Ventilschiebern, Ventilsitzen, Hülsen, Ventilschäften usw.
Edelstahl 12.17-4PH. Martensitischer ausscheidungsgehärteter Edelstahl mit der Härte HRC44 zeichnet sich durch hohe Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit aus und ist nicht für Temperaturen über 300 °C geeignet. Er weist eine gute Korrosionsbeständigkeit sowohl gegenüber atmosphärischen als auch gegenüber verdünnten Säuren oder Salzen auf. Seine Korrosionsbeständigkeit entspricht der von Edelstahl 304 und 430, die bei der Herstellung von Offshore-Plattformen, Turbinenschaufeln, Spulen, Sitzen, Hülsen und Ventilschäften verwendet werden.
Im Instrumentenbau wird aus Gründen der Allgemeingültigkeit und der Kosten in der Regel folgende Reihenfolge für die Auswahl von austenitischem Edelstahl gewählt: 304-304L-316-316L-317-321-347-904L. 317 wird seltener verwendet, 321 wird nicht empfohlen, 347 wird bei hohen Temperaturen korrosionsbeständig und 904L ist nur für einige Komponenten einzelner Hersteller das Standardmaterial. 904L wird bei der Konstruktion im Allgemeinen nicht von sich aus ausgewählt.
Bei der Auswahl des Instrumentierungsdesigns gibt es in der Regel unterschiedliche Instrumentierungsmaterialien und Rohrmaterialien. Insbesondere bei hohen Temperaturen müssen wir bei der Auswahl der Instrumentierungsmaterialien besonders darauf achten, dass sie der Konstruktionstemperatur und dem Konstruktionsdruck der Prozessausrüstung oder Rohrleitung entsprechen. Wenn beispielsweise eine Rohrleitung aus hochtemperaturbeständigem Chrom-Molybdän-Stahl besteht, kann es bei der Auswahl eines Instrumentierungsmaterials aus rostfreiem Stahl sehr wahrscheinlich zu Problemen kommen. Sie müssen die Temperatur und den Druck des entsprechenden Materials prüfen.
Bei der Auswahl des Instrumentendesigns stößt man häufig auf eine Vielzahl unterschiedlicher Systeme, Serien und Edelstahlsorten. Die Auswahl sollte auf der Grundlage der spezifischen Prozessmedien, der Temperatur, des Drucks, der beanspruchten Teile, der Korrosion sowie der Kosten und anderer Aspekte erfolgen.
Veröffentlichungszeit: 11. Oktober 2023