L'acciaio inossidabile è presente ovunque nella vita, e ne esistono di tutti i tipi, difficili da distinguere. Oggi voglio condividere con voi un articolo per chiarire alcuni punti.
L'acciaio inossidabile è l'abbreviazione di acciaio inossidabile resistente agli acidi, all'aria, al vapore, all'acqua e ad altri agenti corrosivi deboli; l'acciaio inossidabile è noto come acciaio inossidabile; ed è resistente agli agenti chimici corrosivi (acidi, alcali, sali e altre impregnazioni chimiche); la corrosione dell'acciaio è chiamata acciaio resistente agli acidi.
L'acciaio inossidabile si riferisce alla corrosione da aria, vapore, acqua e altri agenti corrosivi deboli, nonché da acidi, alcali, sali e altri agenti chimici corrosivi, ed è anche noto come acciaio inossidabile resistente agli acidi. In pratica, spesso si parla di acciaio resistente alla corrosione da agenti corrosivi deboli, detto acciaio inossidabile, e di acciaio resistente alla corrosione da agenti chimici, detto acciaio resistente agli acidi. A causa delle differenze nella composizione chimica dei due, il primo non è necessariamente resistente alla corrosione da agenti chimici, mentre il secondo è generalmente inossidabile. La resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile dipende dagli elementi di lega contenuti nell'acciaio.
Classificazione comune
Secondo l'organizzazione metallurgica
In generale, secondo l'organizzazione metallurgica, gli acciai inossidabili comuni sono suddivisi in tre categorie: acciai inossidabili austenitici, acciai inossidabili ferritici e acciai inossidabili martensitici. Sulla base dell'organizzazione metallurgica di base di queste tre categorie, per esigenze e scopi specifici si ricavano acciai duplex, acciai inossidabili temprati per precipitazione e acciai altolegati contenenti meno del 50% di ferro.
1. Acciaio inossidabile austenitico
La struttura cristallina cubica a facce centrate della matrice austenitica (fase CY) è dominata da elementi non magnetici, principalmente tramite lavorazione a freddo per rinforzarla (e può portare a un certo grado di magnetismo) dell'acciaio inossidabile. L'American Iron and Steel Institute ha classificato le serie 200 e 300 di etichette numeriche, come 304.
2. Acciaio inossidabile ferritico
La struttura cristallina cubica a corpo centrato della ferrite (fase a) è dominante, magnetica, generalmente non può essere indurita mediante trattamento termico, ma la lavorazione a freddo può renderla leggermente più resistente, come l'acciaio inossidabile. American Iron and Steel Institute per l'etichetta 430 e 446.
3. Acciaio inossidabile martensitico
La matrice è di tipo martensitico (cubica a corpo centrato o cubica), magnetica, e tramite trattamento termico è possibile modificarne le proprietà meccaniche. L'American Iron and Steel Institute ne ha contrassegnato le proprietà a 410, 420 e 440. La martensite ha un'organizzazione austenitica ad alte temperature, che può essere trasformata in martensite (cioè temprata) raffreddandola a temperatura ambiente a una velocità adeguata.
4. Acciaio inossidabile di tipo austenitico-ferritico (duplex)
La matrice presenta un'organizzazione bifasica sia austenitica che ferritica, con un contenuto di fase minore generalmente superiore al 15%; è magnetica e può essere rinforzata mediante lavorazione a freddo dell'acciaio inossidabile. Il 329 è un tipico acciaio inossidabile duplex. Rispetto all'acciaio inossidabile austenitico, l'acciaio duplex presenta un'elevata resistenza, resistenza alla corrosione intergranulare, alla corrosione sotto sforzo da cloruri e alla corrosione per vaiolatura, notevolmente migliorate.
5. Acciaio inossidabile temprato per precipitazione
La matrice è di tipo austenitico o martensitico e può essere indurita mediante trattamento di indurimento per precipitazione, trasformandosi in acciaio inossidabile temprato. American Iron and Steel Institute per la serie 600 di etichette digitali, come la 630, ovvero 17-4PH.
In generale, oltre alle leghe, la resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile austenitico è superiore; in un ambiente meno corrosivo, è possibile utilizzare acciaio inossidabile ferritico; in ambienti leggermente corrosivi, se è necessario che il materiale abbia elevata resistenza o elevata durezza, è possibile utilizzare acciaio inossidabile martensitico e acciaio inossidabile indurito per precipitazione.
Caratteristiche e usi
Processo di superficie
Distinzione di spessore
1. Poiché i macchinari dell'acciaieria durante il processo di laminazione provocano una leggera deformazione dei rulli, che si riscaldano, determinando una deviazione dello spessore della lamiera, generalmente più spessa al centro dei due lati della lamiera sottile. Nella misurazione dello spessore della lamiera, le normative statali prevedono che la misurazione avvenga al centro della testa della lamiera.
2. Il motivo della tolleranza si basa sulla domanda del mercato e dei clienti, generalmente divisa in tolleranze grandi e piccole.
V. Requisiti di fabbricazione e ispezione
1. Piastra del tubo
① giunti di testa a piastra tubolare giuntati per ispezione a raggi al 100% o UT, livello qualificato: RT: Ⅱ UT: Ⅰ livello;
② Oltre all'acciaio inossidabile, trattamento termico di distensione della piastra del tubo giuntato;
③ deviazione della larghezza del ponte del foro della piastra tubiera: secondo la formula per il calcolo della larghezza del ponte del foro: B = (S - d) - D1
Larghezza minima del ponte del foro: B = 1/2 (S - d) + C;
2. Trattamento termico della scatola del tubo:
Acciaio al carbonio, acciaio debolmente legato saldato con una partizione a intervallo diviso della scatola del tubo, nonché la scatola del tubo delle aperture laterali più di 1/3 del diametro interno della scatola del tubo del cilindro, nell'applicazione della saldatura per il trattamento termico di distensione delle sollecitazioni, la superficie di tenuta della flangia e della partizione deve essere lavorata dopo il trattamento termico.
3. Prova di pressione
Quando la pressione di progettazione del processo a guscio è inferiore alla pressione del processo a tubi, per verificare la qualità dei collegamenti dei tubi e delle piastre tubiere dello scambiatore di calore
1. Pressione del programma del guscio per aumentare la pressione di prova con il programma del tubo coerente con la prova idraulica, per verificare se vi sono perdite nei giunti dei tubi. (Tuttavia, è necessario assicurarsi che la sollecitazione primaria del film del guscio durante la prova idraulica sia ≤0,9ReLΦ)
2 Se il metodo sopra descritto non è appropriato, è possibile sottoporre il guscio a una prova idrostatica in base alla pressione originale dopo averla superata, quindi sottoporlo a una prova di tenuta all'ammoniaca o a una prova di tenuta all'alogeno.
Quale tipo di acciaio inossidabile non arrugginisce facilmente?
Sono tre i fattori principali che influenzano la formazione di ruggine nell'acciaio inossidabile:
1. Contenuto di elementi di lega. In generale, il contenuto di cromo nell'acciaio al 10,5% non è facile da arrugginire. Maggiore è il contenuto di cromo e nichel, maggiore è la resistenza alla corrosione, ad esempio con un contenuto di nichel dell'85-10% e un contenuto di cromo del 18-20%, l'acciaio inossidabile 304 in genere non arrugginisce.
2. Il processo di fusione del produttore influirà anche sulla resistenza alla corrosione dell'acciaio inossidabile. La tecnologia di fusione è buona, le attrezzature e la tecnologia sono avanzate, i grandi impianti di acciaio inossidabile sono in grado di controllare gli elementi di lega, di rimuovere le impurità e di controllare la temperatura di raffreddamento delle billette, garantendo così una qualità del prodotto stabile e affidabile, con una buona qualità intrinseca e una bassa tendenza alla ruggine. Al contrario, alcune piccole acciaierie presentano attrezzature arretrate, tecnologie arretrate, processi di fusione che impediscono la rimozione delle impurità e, di conseguenza, la produzione di prodotti arrugginirà inevitabilmente.
3. Ambiente esterno. Un ambiente asciutto e ventilato non è facile da arrugginire, mentre l'umidità dell'aria, le piogge continue o l'aria contenente acidità e alcalinità dell'ambiente sono facili da arrugginire. L'acciaio inossidabile 304, se l'ambiente circostante è troppo povero, può anche arrugginire.
Macchie di ruggine sull'acciaio inossidabile: come gestirle?
1. Metodo chimico
Utilizzando una pasta o uno spray decapante per aiutare le parti arrugginite a ripristinare la formazione di una pellicola di ossido di cromo e a ripristinarne la resistenza alla corrosione, dopo il decapaggio, per rimuovere tutti gli inquinanti e i residui acidi, è molto importante effettuare un adeguato risciacquo con acqua. Dopo aver trattato e lucidato nuovamente il tutto con l'attrezzatura di lucidatura, è possibile applicare una cera lucidante. Per piccole macchie di ruggine localizzate, è possibile utilizzare anche una miscela di benzina e olio in rapporto 1:1 con un panno pulito per pulire le macchie di ruggine.
2. Metodi meccanici
Pulizia mediante sabbiatura, pulizia con particelle di vetro o ceramica, sabbiatura, obliterazione, spazzolatura e lucidatura. I metodi meccanici possono rimuovere la contaminazione causata da materiali precedentemente rimossi, materiali lucidanti o obliterati. Tutti i tipi di contaminazione, in particolare particelle di ferro estranee, possono essere fonte di corrosione, soprattutto in ambienti umidi. Pertanto, le superfici pulite meccanicamente dovrebbero essere preferibilmente pulite formalmente in condizioni asciutte. L'uso di metodi meccanici pulisce solo la superficie e non modifica la resistenza alla corrosione del materiale stesso. Pertanto, si consiglia di lucidare nuovamente la superficie con un'attrezzatura lucidante e di ricoprirla con cera lucidante dopo la pulizia meccanica.
Strumentazione comunemente utilizzata per gradi e proprietà dell'acciaio inossidabile
Acciaio inossidabile 1.304. È uno degli acciai inossidabili austenitici con ampia applicazione e utilizzo più ampio, adatto alla produzione di parti stampate imbutite e condotte per acidi, contenitori, parti strutturali, vari tipi di corpi di strumenti, ecc. Può anche produrre apparecchiature e parti non magnetiche a bassa temperatura.
Acciaio inossidabile 2.304L. Per risolvere la precipitazione di Cr23C6 causata dall'acciaio inossidabile 304, in alcune condizioni si riscontra una forte tendenza alla corrosione intergranulare e, con lo sviluppo di acciai inossidabili austenitici a bassissimo tenore di carbonio, la sua resistenza alla corrosione intergranulare allo stato sensibile è significativamente migliore rispetto all'acciaio inossidabile 304. Oltre a una resistenza leggermente inferiore, l'acciaio inossidabile 321, utilizzato principalmente per apparecchiature e componenti resistenti alla corrosione, non può essere sottoposto a trattamento di solubilizzazione e può essere utilizzato per la produzione di vari tipi di corpi di strumentazione.
Acciaio inossidabile 3.304H. Ramificazione interna in acciaio inossidabile 304, frazione di massa di carbonio nello 0,04% ~ 0,10%, prestazioni ad alta temperatura migliori rispetto all'acciaio inossidabile 304.
Acciaio inossidabile 4.316. In acciaio 10Cr18Ni12, basato sull'aggiunta di molibdeno, l'acciaio presenta una buona resistenza agli agenti riducenti e alla corrosione per vaiolatura. In acqua di mare e in altri ambienti, la resistenza alla corrosione è migliore rispetto all'acciaio inossidabile 304, utilizzato principalmente per materiali resistenti alla corrosione per vaiolatura.
Acciaio inossidabile 5.316L. Acciaio a bassissimo tenore di carbonio, con buona resistenza alla corrosione intergranulare sensibilizzata, adatto alla produzione di sezioni trasversali spesse di parti e apparecchiature saldate, come apparecchiature petrolchimiche, in materiali resistenti alla corrosione.
Acciaio inossidabile 6.316H. Ramo interno in acciaio inossidabile 316, frazione di massa di carbonio dello 0,04%-0,10%, prestazioni ad alta temperatura migliori rispetto all'acciaio inossidabile 316.
Acciaio inossidabile 7.317. La resistenza alla corrosione per vaiolatura e allo scorrimento è migliore rispetto all'acciaio inossidabile 316L, utilizzato nella produzione di apparecchiature resistenti alla corrosione da acidi organici e petrolchimici.
Acciaio inossidabile 8.321. L'acciaio inossidabile austenitico stabilizzato al titanio, che aggiunge titanio per migliorare la resistenza alla corrosione intergranulare e presenta buone proprietà meccaniche ad alta temperatura, può essere sostituito dall'acciaio inossidabile austenitico a bassissimo tenore di carbonio. Oltre alla resistenza alla corrosione ad alta temperatura o da idrogeno e ad altre occasioni speciali, la situazione generale non è raccomandata.
Acciaio inossidabile 9.347. Acciaio inossidabile austenitico stabilizzato al niobio, niobio aggiunto per migliorare la resistenza alla corrosione intergranulare, resistenza alla corrosione in acidi, alcali, sale e altri mezzi corrosivi con acciaio inossidabile 321, buone prestazioni di saldatura, può essere utilizzato come materiale resistente alla corrosione e acciaio resistente al calore utilizzato principalmente per l'energia termica, campi petrolchimici, come la produzione di contenitori, condotte, scambiatori di calore, pozzi, forni industriali nel tubo del forno e termometro del tubo del forno e così via.
Acciaio inossidabile 10.904L. Acciaio inossidabile austenitico supercompleto, un acciaio inossidabile superaustenitico inventato dal finlandese Otto Kemp, con una frazione di massa di nichel dal 24% al 26%, una frazione di massa di carbonio inferiore allo 0,02%, un'eccellente resistenza alla corrosione, in acidi non ossidanti come l'acido solforico, acetico, formico e fosforico, presenta un'ottima resistenza alla corrosione e, allo stesso tempo, una buona resistenza alla corrosione interstiziale e alla corrosione sotto sforzo. È adatto a diverse concentrazioni di acido solforico inferiori a 70°C e presenta una buona resistenza alla corrosione da acido acetico e da acidi misti di acido formico e acido acetico di qualsiasi concentrazione e temperatura a pressione normale. Lo standard originale ASMESB-625 lo attribuisce alle leghe a base di nichel, mentre il nuovo standard lo attribuisce all'acciaio inossidabile. La Cina utilizza solo acciaio di grado approssimativo 015Cr19Ni26Mo5Cu2, alcuni produttori europei di strumenti utilizzano materiali chiave in acciaio inossidabile 904L, come il tubo di misurazione del flussometro di massa di E + H, che utilizza acciaio inossidabile 904L; anche la cassa dell'orologio Rolex utilizza acciaio inossidabile 904L.
Acciaio inossidabile 11.440C. Acciaio inossidabile martensitico, acciaio inossidabile temprabile, acciaio inossidabile con la massima durezza, durezza HRC57. Utilizzato principalmente nella produzione di ugelli, cuscinetti, valvole, bobine di valvole, sedi di valvole, manicotti, steli di valvole, ecc.
Acciaio inossidabile 12.17-4PH. Acciaio inossidabile martensitico temprato per precipitazione, durezza HRC44, con elevata resistenza, durezza e resistenza alla corrosione, non può essere utilizzato a temperature superiori a 300 °C. Presenta una buona resistenza alla corrosione sia atmosferica che diluita, con acidi o sali, e la sua resistenza alla corrosione è la stessa dell'acciaio inossidabile 304 e dell'acciaio inossidabile 430, utilizzati nella produzione di piattaforme offshore, pale di turbine, bobine, sedi, manicotti e steli di valvole.
Nel settore della strumentazione, in considerazione delle questioni generali e dei costi, l'ordine di selezione convenzionale dell'acciaio inossidabile austenitico è 304-304L-316-316L-317-321-347-904L, di cui il 317 è meno comunemente utilizzato, il 321 non è raccomandato, il 347 è utilizzato per la corrosione ad alta temperatura, il 904L è solo il materiale predefinito di alcuni componenti di singoli produttori, la progettazione in genere non prenderà l'iniziativa di selezionare il 904L.
Nella selezione della progettazione della strumentazione, di solito ci saranno materiali per la strumentazione e materiali per tubi in occasioni diverse, soprattutto in condizioni di alta temperatura, dobbiamo prestare particolare attenzione alla selezione dei materiali per la strumentazione per soddisfare la temperatura di progettazione dell'apparecchiatura di processo o della tubazione e la pressione di progettazione, come la tubazione in acciaio al cromo molibdeno ad alta temperatura, mentre la strumentazione per scegliere un acciaio inossidabile, quindi è molto probabile che ci sia un problema, è necessario andare a consultare la temperatura del materiale pertinente e il manometro.
Nella scelta della progettazione dello strumento, spesso si incontrano diversi sistemi, serie, gradi di acciaio inossidabile; la scelta dovrebbe basarsi sui mezzi di processo specifici, sulla temperatura, sulla pressione, sulle parti sollecitate, sulla corrosione, sui costi e su altre prospettive.
Data di pubblicazione: 11-10-2023