-
Q
Wat is 'meervoudige sertifisering'?
ADit is waar 'n bondel staal aan meer as een spesifikasie of graad voldoen. Dit is 'n manier om smeltwinkels toe te laat om vlekvrye staal meer doeltreffend te vervaardig deur die aantal verskillende soorte staal te beperk. Die chemiese samestelling en meganiese eienskappe van die staal kan voldoen aan meer as een graad binne dieselfde standaard of oor 'n aantal standaarde. Dit stel ook aandeelhouers in staat om voorraadvlakke te verminder.
Byvoorbeeld, dit is algemeen dat 1.4401 en 1.4404 (316 en 316L) dubbelgesertifiseer is - dit wil sê die koolstofinhoud is minder as 0.030%. Staal wat volgens beide Europese en Amerikaanse standaarde gesertifiseer is, is ook algemeen. -
Q
Watter oppervlakafwerkings is beskikbaar op vlekvrye staal?
ADaar is baie verskillende tipes oppervlakafwerking op vlekvrye staal. Sommige hiervan kom van die meule af, maar baie word later tydens verwerking aangewend, byvoorbeeld gepoleerde, geborselde, geblaasde, geëtste en gekleurde afwerkings.
Die belangrikheid van oppervlakafwerking in die bepaling van die korrosiebestandheid van die vlekvrye staaloppervlak kan nie oorbeklemtoon word nie. ’n Ruwe oppervlakafwerking kan die korrosiebestandheid effektief verlaag tot dié van ’n laer graad vlekvrye staal. -
Q
Kan ek vlekvrye staal by hoë temperature gebruik?
AVerskeie tipes vlekvrye staal word oor die hele temperatuurreeks van omgewing tot 1100 grade C gebruik. Die keuse van graad hang van verskeie faktore af:
Maksimum temperatuur van werking
Tyd by temperatuur, sikliese aard van proses
Tipe atmosfeer, oksideer, reduseer, sulfidiseer, karboniseer.
Kragvereiste
In die Europese standaarde word 'n onderskeid getref tussen vlekvrye staal en hittebestande staal. Hierdie onderskeid is egter dikwels vaag en dit is nuttig om dit as een reeks staalsoorte te beskou.
Toenemende hoeveelhede chroom en silikon verleen groter oksidasieweerstand. Toenemende hoeveelhede nikkel verleen groter verkoelingsweerstand. -
Q
Kan ek vlekvrye staal by lae temperature gebruik?
AAustenitiese vlekvrye staal word wyd gebruik vir diens tot so laag as vloeibare heliumtemperatuur (-269 grade C). Dit is grootliks te wyte aan die gebrek aan 'n duidelik gedefinieerde oorgang van rekbare na bros breuk in impaktaaiheidstoetsing.
Taaiheid word gemeet deur 'n klein monster met 'n swaaihamer te tref. Die afstand wat die hamer swaai na impak is 'n maatstaf van die taaiheid. Hoe korter die afstand, hoe taaier is die staal aangesien die energie van die hamer deur die monster geabsorbeer word. Taaiheid word gemeet in Joule (J). Minimum waardes van taaiheid word vir verskillende toepassings gespesifiseer. 'n Waarde van 40 J word vir die meeste dienstoestande as redelik beskou.
Staal met ferritiese of martensietiese strukture toon 'n skielike verandering van rekbare (veilige) na bros (onveilige) breuk oor 'n klein temperatuurverskil. Selfs die beste van hierdie staal toon hierdie gedrag by temperature hoër as -100 grade C en in baie gevalle net onder nul.
Daarteenoor toon austenitiese staal slegs 'n geleidelike daling in die impaktaaiheidswaarde en is steeds ver bo 100 J by -196 grade C.
Nog 'n faktor wat die keuse van staal by lae temperatuur beïnvloed, is die vermoë om transformasie van austeniet na martensiet te weerstaan. -
Q
Is vlekvrye staal nie-magneties?
ADaar word algemeen gesê dat "vlekvrye staal nie-magneties is". Dit is nie streng waar nie en die werklike situasie is eerder meer ingewikkeld. Die mate van magnetiese reaksie of magnetiese deurlaatbaarheid word afgelei van die mikrostruktuur van die staal. 'n Totaal nie-magnetiese materiaal het 'n relatiewe magnetiese deurlaatbaarheid van 1. Austenitiese strukture is totaal nie-magneties en dus sal 'n 100% austenitiese vlekvrye staal 'n deurlaatbaarheid van 1 hê. In die praktyk word dit nie bereik nie. Daar is altyd 'n klein hoeveelheid ferriet en/of martensiet in die staal en dus is deurlaatbaarheidswaardes altyd bo 1. Tipiese waardes vir standaard austenitiese vlekvrye staal kan in die orde van 1.05 – 1.1 wees.
Dit is moontlik dat die magnetiese deurlaatbaarheid van austenitiese staal tydens verwerking verander word. Koue werk en sweiswerk kan byvoorbeeld die hoeveelheid martensiet en ferriet onderskeidelik in die staal verhoog. 'n Bekende voorbeeld is in 'n vlekvrye staal wasbak waar die plat dreiner min magnetiese reaksie het terwyl die gedrukte bak 'n hoër reaksie het as gevolg van die vorming van martensiet veral in die hoeke.
In praktiese terme word austenitiese vlekvrye staal gebruik vir "nie-magnetiese" toepassings, byvoorbeeld magnetiese resonansbeelding (MRI). In hierdie gevalle is dit dikwels nodig om 'n maksimum magnetiese deurlaatbaarheid tussen kliënt en verskaffer ooreen te kom. Dit kan so laag as 1.004 wees.
Martensietiese, ferritiese, dupleks- en presipitasie-hardende staal is magneties. -
Q
Hoeveel soorte vlekvrye staal is daar?
AVlekvrye staal word gewoonlik in 5 tipes verdeel:
1. Ferritiese - Hierdie staal is gebaseer op Chroom met klein hoeveelhede koolstof gewoonlik minder as 0.10%. Hierdie staalsoorte het 'n soortgelyke mikrostruktuur as koolstof- en laelegeringsstaal. Hulle is gewoonlik beperk in gebruik tot relatief dun gedeeltes as gevolg van 'n gebrek aan taaiheid in sweislasse. Waar sweis egter nie nodig is nie, bied hulle 'n wye reeks toepassings. Hulle kan nie verhard word deur hittebehandeling nie. Hoë Chroomstaal met toevoegings van Molibdeen kan in redelik aggressiewe toestande soos seewater gebruik word. Ferritiese staalsoorte word ook gekies vir hul weerstand teen spanningskorrosie-krake. Hulle is nie so vormbaar soos austenitiese vlekvrye staal nie. Hulle is magneties.
2. Austenities - Hierdie staal is die algemeenste. Hul mikrostruktuur is afgelei van die byvoeging van nikkel, mangaan en stikstof. Dit is dieselfde struktuur as wat in gewone staal by baie hoër temperature voorkom. Hierdie struktuur gee aan hierdie staal hul kenmerkende kombinasie van sweisbaarheid en vormbaarheid. Korrosiebestandheid kan verbeter word deur chroom, molibdeen en stikstof by te voeg. Hulle kan nie verhard word deur hittebehandeling nie, maar het die nuttige eienskap dat hulle tot hoë sterktevlakke verhard kan word, terwyl 'n nuttige vlak van rekbaarheid en taaiheid behou word. Standaard austenitiese staalsoorte is kwesbaar vir spanningskorrosie-krake. Hoër nikkel austenitiese staal het verhoogde weerstand teen spanningskorrosie krake. Hulle is nominaal nie-magneties maar vertoon gewoonlik 'n mate van magnetiese reaksie, afhangende van die samestelling en die werkverharding van die staal.
3.Martensitiese - Hierdie staalsoorte is soortgelyk aan ferritiese staal omdat dit op Chroom gebaseer is, maar het hoër koolstofvlakke tot so hoog as 1%. Dit laat hulle toe om verhard en getemper te word, baie soos koolstof- en lae-legeringsstaal. Hulle word gebruik waar hoë sterkte en matige korrosiebestandheid vereis word. Hulle is meer algemeen in lang produkte as in vel- en bordvorm. Hulle het oor die algemeen lae sweisbaarheid en vormbaarheid. Hulle is magneties.
4.Dupleks - Hierdie staal het 'n mikrostruktuur wat ongeveer 50% ferrities en 50% austenities is. Dit gee hulle 'n hoër sterkte as óf ferritiese óf austenitiese staal. Hulle is bestand teen spanningskorrosie krake. Sogenaamde "leun dupleks"-staal word geformuleer om vergelykbare korrosiebestandheid as standaard austenitiese staal te hê, maar met verbeterde sterkte en weerstand teen spanningskorrosie-krake. “Superdupleks”-staal het verbeterde sterkte en weerstand teen alle vorme van korrosie in vergelyking met standaard austenitiese staal. Hulle is sweisbaar, maar benodig sorg in die keuse van sweisverbruiksartikels en hitte-insette. Hulle het matige vormbaarheid. Hulle is magneties, maar nie soseer as die ferritiese, martensitiese en PH grade nie as gevolg van die 50% austenitiese fase.
5.Presipitasieverharding (PH) - Hierdie staal kan baie hoë sterkte ontwikkel deur elemente soos Koper, Niobium en Aluminium by die staal te voeg. Met 'n geskikte "veroudering" hittebehandeling vorm baie fyn deeltjies in die matriks van die staal wat sterkte verleen. Hierdie staal kan gemasjineer word tot redelik ingewikkelde vorms wat goeie toleransies vereis voor die finale verouderingsbehandeling aangesien daar minimale vervorming van die finale behandeling is. Dit is in teenstelling met konvensionele verharding en tempering in martensitiese staal waar vervorming meer van 'n probleem is. Korrosiebestandheid is vergelykbaar met standaard austenitiese staalsoorte soos 1.4301 (304). -
Q
Watter vorme van korrosie kan in vlekvrye staal voorkom?
ADie mees algemene vorme van korrosie in vlekvrye staal is:
Pitting-korrosie - Die passiewe laag op vlekvrye staal kan deur sekere chemiese spesies aangeval word. Die chloried-ioon Cl- is die algemeenste hiervan en word in alledaagse materiale soos sout en bleikmiddel aangetref. Pitkorrosie word vermy deur seker te maak dat vlekvrye staal nie langdurig in kontak kom met skadelike chemikalieë nie of deur 'n graad staal te kies wat meer bestand is teen aanvalle. Die weerstand teen putkorrosie kan geassesseer word deur gebruik te maak van die Pitting Weerstand Ekwivalente Getal bereken vanaf die legering inhoud.
Spleetkorrosie - Vlekvrye staal benodig 'n toevoer van suurstof om seker te maak dat die passiewe laag op die oppervlak kan vorm. In baie stywe skeure is dit nie altyd moontlik vir die suurstof om toegang tot die vlekvrye staaloppervlak te verkry nie, wat veroorsaak dat dit kwesbaar is vir aanvalle. Spleetkorrosie word vermy deur skeure met 'n buigsame seëlaar te seël of deur 'n meer korrosiebestande graad te gebruik.
Algemene korrosie - Normaalweg korrodeer vlekvrye staal nie eenvormig soos gewone koolstof- en legeringsstaal nie. Met sommige chemikalieë, veral sure, kan die passiewe laag egter eenvormig aangeval word afhangende van konsentrasie en temperatuur en die metaalverlies word oor die hele oppervlak van die staal versprei. Soutsuur en swaelsuur is in sommige konsentrasies veral aggressief teenoor vlekvrye staal.
Spanningskorrosiekrake (SCC) - Dit is 'n relatief seldsame vorm van korrosie wat 'n baie spesifieke kombinasie van trekspanning, temperatuur en korrosiewe spesies, dikwels die chloried-ioon, vereis om te voorkom. Tipiese toepassings waar SCC kan voorkom, is warmwatertenks en swembaddens. Nog 'n vorm bekend as sulfiedspanningskorrosiekrake (SSCC) word geassosieer met waterstofsulfied in olie- en gaseksplorasie en -produksie.
Interkorrelkorrosie - Dit is nou nogal 'n seldsame vorm van korrosie. As die koolstofvlak in die staal te hoog is, kan chroom met koolstof kombineer om chroomkarbied te vorm. Dit vind plaas by temperature tussen ongeveer 450-850 grade C. Hierdie proses word ook sensitisering genoem en vind gewoonlik tydens sweiswerk plaas. Die Chroom wat beskikbaar is om die passiewe laag te vorm, word effektief verminder en korrosie kan voorkom. Dit word vermy deur 'n lae koolstofgraad te kies, die sogenaamde 'L' grade of deur 'n staal met titanium of niobium te gebruik wat verkieslik met koolstof kombineer.
Galvaniese korrosie - As twee verskillende metale in kontak is met mekaar en met 'n elektroliet bv water of ander oplossing, is dit moontlik dat 'n galvaniese sel opgestel kan word. Dit is eerder soos 'n battery en kan korrosie van die minder 'edel' metaal versnel. Dit kan vermy word deur die metale te skei met 'n nie-metaalisolator soos rubber. -
Q
Roes vlekvrye staal?
AAlhoewel vlekvrye staal baie meer bestand is teen korrosie as gewone koolstof- of legeringsstaal, kan dit in sommige omstandighede korrodeer. Dit is 'vlekvry' nie 'vlek-onmoontlik' nie. In normale atmosferiese of watergebaseerde omgewings sal vlekvrye staal nie korrodeer nie, soos gedemonstreer deur huishoudelike opwaseenhede, eetgerei, kastrolle en werkoppervlaktes.
-
Q
Wanneer is vlekvrye staal ontdek?
ADaar is 'n algemene siening dat vlekvrye staal in 1913 deur Sheffield-metallurg Harry Brearley ontdek is. Hy het met verskillende soorte staal vir wapens geëksperimenteer en opgemerk dat 'n 13% Chroom-staal na 'n paar maande nie geroes het nie.