Понимание нержавеющей стали: типы и их высокая коррозионная стойкость

Когда мы говорим о материалах с широким применением в строительном бизнесе, доме, энергетике и архитектуре, одним материалом, приходящим на ум, является нержавеющая сталь. Безусловно, нержавеющая сталь имеет много применений в современном мире. Однако есть много вещей, которые люди не знают о ней. Все мы можем сказать, что есть много столовых приборов из нержавеющей стали. Однако не многие знают о разных типах нержавеющей стали, используемых для изготовления многих продуктов, используемых людьми.

В этой статье вы узнаете о нержавеющей стали. Это будет включать разные типы нержавеющей стали, из чего состоит нержавеющая сталь, что делает нержавеющую сталь «нержавеющей» и другие вещи.

Что такое нержавеющая сталь?

Один из распространенных металлов с разными применениями во многих секторах — нержавеющая сталь. У неё много свойств, делающих её идеальной для такой цели. Например, она антикоррозийная и антипятновая. Нержавеющая сталь была получена случайно благодаря добавлению хрома к железу. При сравнении с другими металлами и сплавами, такими как железо и сталь, у неё есть другие преимущества. Здесь вы узнаете о свойствах трёх, их отношении и различиях.

Железо

Железо — твердый и ковкий металл с хромовым цветом. У него атомный номер 26 и он классифицируется как ферромагнитный металл. Ферромагнетизм — состояние, проявляемое некоторыми металлами, позволяющее им действовать как магниты и привлекать другие металлы.

Железо добывается в основном из своей руды гематита. В зависимости от процесса извлечения и очистки у нас есть разные типы железа. Есть чугун — наиболее нечистая форма железа. Из чугуна получают другие типы, такие как литейное железо и кованое железо. Различия между тремя основаны на проценте присутствующего углерода. Кованое железо — чистейшая форма из трёх.

Сталь

Сталь также делается из чугуна. Однако, в отличие от трёх типов, обсужденных под железом, сталь — сплав (смесь разных элементов). Железо — природный элемент, и при соединении с углеродом вы получаете сталь. В стали около 2,14% углерода, который отвечает за её лучшую прочность и долговечность по сравнению с железом.

Нержавеющая сталь

В отличие от того, что знают большинство людей, нержавеющая сталь — не единая сущность. Вместо этого она — единая широкая сущность, охватывающая многое. Нержавеющая сталь — сплав, содержащий минимум 11% хрома. Благодаря этому составу нержавеющая сталь не ржавеет и теплоустойчива. В зависимости от типов нержавеющей стали вы можете иметь другие элементы, такие как углерод (0,03–1,00%), азот, кремний, сера, ниобий и молибден.

Свойства нержавеющей стали

• Коррозионная стойкость

Это причина, по которой большинство людей используют нержавеющую сталь для изготовления своих продуктов. Антикоррозийное свойство делает продукты из нержавеющей стали служащими дольше.

• Прочность

Продукты из нержавеющей стали имеют огромную предельную прочность на разрыв. Поэтому они могут выдерживать огромные веса. В зависимости от типов нержавеющей стали можно иметь нержавеющую сталь с более высокой предельной прочностью, что значит, что можно выдерживать больше веса.

• Температурная стойкость

Нержавеющая сталь имеет высокую температурную стойкость в зависимости от типа. Хотя она в конечном итоге расплавится, она может выдерживать много тепла перед плавлением.

Различия между железом, сталью и нержавеющей сталью

Главное различие между тремя типами металлов — их состав, физические атрибуты и функции. Железо — элемент, в то время как остальные — сплавы. Основываясь на том, что они сплавы, сталь и нержавеющая сталь имеют некоторые физические характеристики, не видимые в железе. Например, сталь сильнее железа из-за смешения с углеродом. Нержавеющая сталь также имеет теплоустойчивость и антикоррозийные свойства благодаря наличию хрома, которого нет у других двух.

Основы ржавления металлов

Одна из вещей, с которой мы знакомы о ржавлении, — это рыжевато-коричневое окрашивание некоторых металлических деталей. Если вы в этой категории, у вас нет полных знаний о ситуации. Знаете ли вы, что ржавление может быть зеленоватым? Всё зависит от материала, приводящего к ржавлению.

Что такое ржавление и почему металл ржавеет?

Как мы все хорошо относимся к металлу, почти все люди испытывали ржавление раньше. Ржавление — соединение, также известное как оксид железа, образуется из-за окисления металлов. Пока большинство людей знают ржавление как рыжевато-коричневое окрашивание металлов, оно также может быть зеленым, когда окисление металла происходит в областях с хлором. Это видно в металлических деталях, используемых в подводных столбах.

Ржавление — процесс окисления, как огонь; однако оно происходит на более медленной скорости без пламени в присутствии кислорода. Неважно, железо это или его сплав. Когда железная часть экспонирована кислороду, она будет ржаветь. Другие вещества могут ускорить реакцию — например, вода и соль действуют как катализаторы процесса.

Последствия ржавления металлов

Ржавление — деградативный процесс с множеством последствий. Ниже приведены причины, почему вы должны устранить условия, ведущие к нему.

– Оно увеличивает трение

В конструкционных деталях, требующих малого или нулевого трения, ржавление на металлических деталях может привести к более высокому уровню трения. Поэтому металлические детали не смогут скользить друг по другу.

– Оно снижает качество продукта

Ржавление деградирует металлы. Поэтому со временем происходит снижение качества таких деталей. Пример — внешние кузова автомобилей с дырами из-за ржавления.

– Оно снижает магнитные свойства

Железо — ферромагнитный элемент. Однако с его окислением до оксида железа магнитные свойства теряются.

– Оно снижает электропроводность

Железо имеет хорошую способность проводить электричество. Однако когда оно ржавеет, способность теряется. Это потому, что ржавление — изолятор.

Что делает нержавеющую сталь «нержавеющей»?

Если нержавеющая сталь получается из стали и несомненно из железа, почему тогда она не дает пятна после ржавления? Ожидается, что всё, имеющее железные части, будет ржаветь, если не заботиться. Однако нержавеющая сталь оправдывает своё имя. Что тогда делает нержавеющую сталь «нержавеющей»? Это из-за её состава.

Нержавеющая сталь содержит хром (>11%), который образует оксидный слой (Cr₂O₃) на стали. Этот оксид действует как пассивный слой и дает нержавеющей стали её антикоррозийное свойство и поверхность, которая не пятнеет и не тускнеет.

Применение нержавеющей стали

Нержавеющая сталь имеет широкое применение, основанное в основном на её антикоррозийных и антипятновых свойствах. Ниже приведены некоторые из её основных применений.

· Кухонная утварь

Это одно из самых популярных применений нержавеющей стали. Почти в каждом доме есть хотя бы набор столовых приборов или кухонной утвари из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь — материал, используемый для изготовления многих кухонных изделий, потому что она не легко пачкается. Поэтому она соответствует эстетике и производительности.

· Медицинское оборудование

Благодаря своим антикоррозийным и антипятновым свойствам нержавеющая сталь используется для изготовления медицинских инструментов. Она антибактериальна и не реагирует со многими чистящими растворами; поэтому её легко чистить и стерилизовать. Используется для изготовления продуктов вроде гемостатов, хирургических имплантатов, временных коронок.

· Пищевая промышленность и кейтеринг

Нержавеющая сталь используется для изготовления продуктов, используемых в пищевой промышленности и кейтеринге, потому что она не влияет на свойства пищи. Она также идеальна потому, что её антикоррозийная природа и легкая чистка держат микроорганизмы в стороне.

· Транспорт

Нержавеющая сталь становится частью многих транспортных средств из-за своей антикоррозийности и других свойств. Например, она используется в изготовлении автомобилей и поездов из-за антикоррозийности. В сочетании со своим легковесным свойством она важная часть авиационного производства.

Типы нержавеющей стали

Пока многие люди не знают, есть разные типы нержавеющей стали. Большинство людей знакомы только с нержавеющей сталью как единой сущностью, используемой во многих способах. Однако это не так. Разные типы нержавеющей стали, проиллюстрированные ниже, основаны на составе их компонентов. Ниже приведены основные типы нержавеющей стали:

· Аустенитная нержавеющая сталь

Это самый распространенный тип нержавеющей стали. У неё экстремально высокое содержание никеля в сочетании с другими элементами, как хром, азот и молибден. Аустенитные стали свариваемы, долговечны, ковки и коррозионно-стойки. Используются для изготовления кухонной утвари и емкостей для хранения. Однако они очень дороги. Распространенные аустенитные нержавеющие стали — сплавы 304 и 904L (N08904).

· Ферритная нержавеющая сталь

Ферритные нержавеющие стали имеют низкое количество углерода (макс. 0,10%) по сравнению с другими типами нержавеющей стали. Однако у них огромное количество хрома и молибдена. Эта нержавеющая сталь сильно магнитна с высокой антикоррозийной стойкостью. Поэтому они используются для изготовления продуктов, нуждающихся в таких свойствах. Это включает кухонную посуду и промышленные объекты. Распространенные ферритные нержавеющие стали — сплавы 430 и 434.

· Дуплексная нержавеющая сталь

Дуплексные нержавеющие стали получаются комбинацией ферритной и аустенитной нержавеющих сталей. Поэтому свойства, которые они проявляют, приходят от обоих типов нержавеющей стали. Они менее дорогие и с высокой антикоррозийной стойкостью. Следовательно, они в основном используются в подводной нефтяной промышленности.

Они немного ковки и свариваемы, что снижает количество компонентов, которые они могут использовать. Распространенные дуплексные нержавеющие стали — S31803 и S32205.

· Мартенситная нержавеющая сталь

Мартенситные нержавеющие стали похожи на ферритные нержавеющие стали. Однако, в отличие от ферритных, мартенситные нержавеющие стали имеют более высокий процент углерода (>1%). Благодаря этому свойству они твердые, антикоррозийные, долговечные и идеальны для ситуаций, требующих таких свойств. Вы увидите их используемыми в изготовлении клапанов или насосов. Распространенные мартенситные материалы — сплав 431 и 420S45.

· Упрочняемая выделением (Precipitation Hardening)

Этот тип нержавеющей стали очень силен благодаря добавлению элементов вроде меди, ниобия и алюминия. У них также другие свойства нержавеющей стали, сравнимые со стандартным аустенитным типом нержавеющей стали.

Заключение

Благодаря своим свойствам нержавеющая сталь — огромная часть многих аспектов современного мира. Из её основных свойств её антикоррозийное свойство ставит её на более высокую ступень, чем другие металлы, такие как железо и сталь. Эта статья показывает разницу между железом, сталью и нержавеющей. Она также показывает разные типы нержавеющей стали и знание того, что делает нержавеющую сталь «нержавеющей».

Использование нержавеющей стали идет с пониманием её разных типов и того, насколько они доступны. Основываясь на двух свойствах, для производства продуктов с помощью 3D-печати, обработки на ЧПУ, листового металла и т.д., RapidDirect — ваш лучший выбор. С нами у вас есть шанс испытать гладкую производственную операцию, сервис клиентов и высокое качество по низкой цене.

FAQ

Что входит в состав нержавеющей стали?

Нержавеющая сталь — сплав железа и углерода, содержащий другие элементы, такие как хром (минимум 11%), азот, кремний, сера, ниобий и молибден и т.д. Эти элементы отвечают за свойства вроде антикоррозийности и антипятновости.

Каковы 4 типа нержавеющей стали?

Для многих людей нержавеющая сталь — единая сущность. Однако это не так. Есть четыре основных типа нержавеющей стали: мартенситная, аустенитная, дуплексная, ферритная. У каждого свои свойства и применения, и они были проиллюстрированы выше.