Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Производственный процесс

Нержавеющая сталь

<час />

Фон

Нержавеющая сталь - это железосодержащий сплав - вещество, состоящее из двух или более химических элементов, - используемый в широком диапазоне применений. Он имеет отличную стойкость к образованию пятен или ржавчины из-за содержания хрома, обычно от 12 до 20 процентов сплава. Существует более 57 видов нержавеющей стали, признанных стандартными сплавами, в дополнение ко многим запатентованным сплавам, производимым различными производителями нержавеющей стали. Эти многие типы сталей используются практически в бесконечном числе областей применения и отраслей:погрузочно-разгрузочное оборудование для сыпучих материалов, экстерьеры зданий и кровля, автомобили компоненты (выхлопные, отделочные / декоративные, двигатель, шасси, крепежные детали, трубки для топливопроводов), химические заводы (скрубберы и теплообменники), целлюлозно-бумажное производство, нефтепереработка, трубопроводы водоснабжения, потребительские товары, судостроение и судостроение, загрязнение контроль, спортивные товары (лыжные лыжи) и транспорт (железнодорожные вагоны), и это лишь некоторые из них.

Около 200 000 тонн никельсодержащей нержавеющей стали ежегодно используется в пищевой промышленности Северной Америки. Он используется в разнообразном оборудовании для обработки, хранения, приготовления и подачи пищевых продуктов - от начала процесса сбора пищи до конца. Напитки, такие как молоко, вино, пиво, безалкогольные напитки и фруктовые соки обрабатываются на оборудовании из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь также используется в коммерческих плитах, пастеризаторах, передаточных бункерах и другом специализированном оборудовании. Преимущества включают легкую очистку, хорошую коррозионную стойкость, долговечность, экономичность, защиту пищевых вкусов и гигиеничный дизайн. По данным Министерства торговли США, в 1992 году поставки всей нержавеющей стали составили 1 514 222 тонны.

Нержавеющие стали бывают нескольких типов в зависимости от их микроструктуры. Аустенитные нержавеющие стали содержат не менее 6 процентов никеля и аустенита - углеродсодержащего железа с гранецентрированной кубической структурой - и обладают хорошей коррозионной стойкостью и высокой пластичностью (способность материала изгибаться без разрушения). Ферритные нержавеющие стали (феррит имеет объемно-центрированную кубическую структуру) более устойчивы к коррозии под напряжением, чем аустенитные, но их трудно сваривать. Мартенситные нержавеющие стали содержат железо, имеющее игольчатую структуру.

Дуплексные нержавеющие стали, которые обычно содержат равное количество феррита и аустенита, обеспечивают лучшую стойкость к точечной и щелевой коррозии в большинстве сред. Они также обладают превосходной стойкостью к растрескиванию из-за хлоридной коррозии под напряжением и примерно в два раза прочнее обычных аустенитных материалов. Поэтому дуплексные нержавеющие стали широко используются в химической промышленности на нефтеперерабатывающих, газоперерабатывающих, целлюлозно-бумажных заводах и в установках трубопроводов морской воды.

Сырье

Нержавеющая сталь состоит из некоторых основных элементов, встречающихся в земле:железной руды, хрома, кремния, никеля, углерода, азота и марганца. Свойства конечного сплава настраиваются путем изменения количества этих элементов. Например, азот улучшает свойства при растяжении, такие как пластичность. Он также улучшает коррозионную стойкость, что делает его ценным для использования в дуплексных нержавеющих сталях.

Производственный
процесс

Производство нержавеющей стали включает в себя ряд процессов. Сначала выплавляется сталь, Для производства нержавеющей стали сырье - железная руда, хром, кремний, никель и т. д. - плавится. вместе в электропечи. Этот этап обычно включает от 8 до 12 часов сильной жары. Затем смеси отливают в одну из нескольких форм, включая блюмы, заготовки и плиты. а затем отливают в твердую форму. После различных этапов формовки сталь подвергается термообработке, а затем очищается и полируется для придания ей желаемой отделки. Затем он упаковывается и отправляется производителям, которые сваривают и соединяют сталь для получения желаемых форм.

Плавка и литье

Формирование

Термическая обработка

Удаление накипи

Резка

Завершение

Производство на стороне производителя или
конечного пользователя

Контроль качества

В дополнение к производственному контролю во время производства и изготовления нержавеющие стали должны соответствовать спецификациям, разработанным Американским обществом испытаний и материалов (ASTM) в отношении механических свойств, таких как ударная вязкость и коррозионная стойкость. Иногда металлографию можно сопоставить с испытаниями на коррозию, чтобы контролировать качество.

Будущее

Использование нержавеющей и сверхстойкой стали расширяется на различных рынках. Чтобы соответствовать требованиям нового Закона о чистом воздухе, угольные электростанции устанавливают футеровки из нержавеющей стали. Другие новые промышленные применения включают вторичные теплообменники для высокоэффективных домашних печей, трубопроводы технической воды на атомных электростанциях, балластные цистерны и системы пожаротушения для морских буровых платформ, гибкие трубы для систем распределения нефти и газа и гелиостаты для солнечных батарей. энергетические установки.

Законодательство об охране окружающей среды также вынуждает нефтехимическую и нефтеперерабатывающую промышленность рециркулировать вторичную охлаждающую воду в закрытых системах, а не просто слить ее. Повторное использование приводит к получению охлаждающей воды с повышенным содержанием хлоридов, что приводит к проблемам точечной коррозии. Дуплексные трубы из нержавеющей стали будут играть все более важную роль в решении таких проблем промышленной коррозии, поскольку они стоят меньше, чем другие материалы. В ответ на этот спрос производители разрабатывают стали с высокой коррозионной стойкостью.

В автомобильной промышленности один производитель стали подсчитал, что к началу века использование нержавеющей стали на автомобиль увеличится с 55 до 66 фунтов (25–30 кг) до более 100 фунтов (45 кг). Новые области применения включают металлические подложки для каталитических нейтрализаторов, подушку безопасности . компоненты, композитные бамперы, топливопровод и другие детали топливной системы, совместимые с альтернативными видами топлива, тормозные магистрали и долговечные выхлопные системы.

По мере совершенствования технологического процесса разрабатываются супераустенитные нержавеющие стали (с содержанием азота до 0,5 процента). Эти стали используются в цехах отбеливания целлюлозных заводов, системах обработки морской воды и фосфорной кислоты, скрубберах, морских платформах и других высококоррозионных устройствах. Ряд производителей начали продавать такие материалы в листовой, пластинчатой ​​и других формах. Разрабатываются и другие новые композиции:ферритные сплавы на основе железа, содержащие 8 и 12 процентов Cr для магнитных применений, и аустенитная нержавеющая сталь с очень низким содержанием серы для деталей, используемых в производстве полупроводников и фармацевтических препаратов.

Исследования будут продолжаться для разработки улучшенных и уникальных материалов. Например, японские исследователи недавно разработали несколько. Один из них - нержавеющая сталь, устойчивая к коррозии, с эффектом памяти формы. Этот тип материала возвращается к своей первоначальной форме при нагревании после пластической деформации. Возможные области применения включают сборочные компоненты (фитинги, зажимы, крепежные детали, зажимы), датчики температуры (автоматические выключатели и пожарные извещатели) и пружины. Улучшенная мартенситная нержавеющая сталь также была разработана для прецизионных миниатюрных подшипников качения и подшипников качения, которые имеют сниженный уровень вибрации, увеличенный срок службы и лучшее качество поверхности по сравнению с обычными материалами.


Производственный процесс

  1. Что такое пассивация нержавеющей стали?
  2. Как производится нержавеющая сталь
  3. Введение в аустенитную нержавеющую сталь
  4. Инконель против нержавеющей стали
  5. Углеродистая сталь против нержавеющей стали
  6. Подробнее о нержавеющей стали
  7. Монель и нержавеющая сталь
  8. Мягкая сталь и нержавеющая сталь
  9. Что такое нержавеющая сталь?
  10. Антибактериальная нержавеющая сталь