Basiskennis van roestvrij staal

I. Inleiding tot roestvrij staal:

Alle metalen reageren met zuurstof in de atmosfeer en vormen een oxidefilm op het oppervlak. Helaas blijft het ijzeroxide dat op gewoon koolstofstaal wordt gevormd oxideren, waardoor de corrosie voortdurend uitzet en uiteindelijk gaten vormt. Het oppervlak van koolstofstaal kan worden beschermd door te schilderen of galvaniseren met oxidatiebestendige metalen (zoals zink, nikkel en chroom). Zoals mensen echter weten, is deze bescherming slechts een dunne film. Als de beschermlaag beschadigd raakt, zal het onderliggende staal gaan roesten.
Staal dat bestand is tegen zwakke corrosieve media zoals lucht, stoom en water en chemische corrosieve media zoals zuren, logen en zouten. Ook wel roestvast zuurbestendig staal genoemd. In praktische toepassingen wordt staal dat bestand is tegen zwakke corrosieve media vaak roestvrij staal genoemd, terwijl staal dat bestand is tegen chemische media zuurbestendig staal wordt genoemd. Vanwege de verschillen in chemische samenstelling tussen de twee, is het mogelijk dat eerstgenoemde niet noodzakelijkerwijs bestand is tegen chemische mediacorrosie, terwijl laatstgenoemde over het algemeen roestvrije eigenschappen heeft. De corrosieweerstand van roestvrij staal hangt af van de legeringselementen die in het staal aanwezig zijn. Chroom is het basiselement waardoor roestvast staal corrosiebestendigheid verkrijgt. Wanneer het chroomgehalte in staal ongeveer 12% bereikt, reageert chroom met zuurstof in het corrosieve medium en vormt een zeer dunne oxidefilm (passieve film) op het staaloppervlak, waardoor verdere corrosie van de staalmatrix kan worden voorkomen. Naast chroom omvatten veelgebruikte legeringselementen ook nikkel, molybdeen, titanium, niobium, koper, stikstof, enz., om te voldoen aan de eisen van de roestvrijstalen structuur en prestaties voor verschillende toepassingen.

II. Classificatie van roestvrij staal: Roestvrij staal wordt gewoonlijk als volgt geclassificeerd volgens de matrixstructuur:

Ferritisch roestvrij staal. Bevat 12% - 30% chroom. De corrosieweerstand, taaiheid en lasbaarheid nemen toe naarmate het chroomgehalte toeneemt. Het heeft een betere weerstand tegen chloridespanningscorrosie dan andere soorten roestvrij staal.
Austenitisch roestvrij staal. Bevat meer dan 18% chroom en ongeveer 8% nikkel en een kleine hoeveelheid molybdeen, titanium, stikstof en andere elementen. Het heeft goede uitgebreide prestaties en is bestand tegen corrosie door verschillende media.
Austenitisch-ferritisch duplex roestvast staal. Het heeft de voordelen van zowel austenitisch als ferritisch roestvrij staal en heeft superplasticiteit.
Martensitisch roestvrij staal. Het heeft een hoge sterkte maar een slechte plasticiteit en lasbaarheid.

III. Kenmerken en toepassingen van roestvrij staal:

IV. Oppervlaktebehandelingsprocessen van roestvrij staal:

V. Verpakkingskenmerken en belangrijkste producten van verschillende staalfabrieken:
Binnenlandse andere staalfabrieken: Shandong Taigang, Jiangyin Zhaoshun, Xinghua Dainan, Xi'an Huaxin, Southwest en Dongfang Special Steel. Deze kleine fabrieken verwerken voornamelijk opnieuw gerolde platen uit afvalmaterialen. Hun productieprocessen zijn achterlijk, de plaatoppervlakken zijn slecht, er is geen garantie voor mechanische eigenschappen. De elementinhoud is bijna hetzelfde als die van grote fabrieken, maar de prijs is goedkoper dan hetzelfde model van grote fabrieken.
Buitenlandse geïmporteerde staalfabrieken: Shanghai Krupp, Zuid-Afrika, Noord-Amerika, Japan, België, Finland. Geïmporteerde platen hebben geavanceerde productieprocessen, nette en mooie plaatoppervlakken en mooie snijranden. De prijs is hoger dan die van binnenlandse modellen van hetzelfde type.

VI. Specificaties, modellen en maten RVS: RVS platen zijn inclusief spoelen en originele vlakke platen.

Rollen zijn onderverdeeld in koudgewalste rollen en warmgewalste rollen, getrimde rollen en niet-getrimde rollen.
De dikte van koudgewalste rollen bedraagt doorgaans 0.3 - 3mm. Er zijn ook koudgewalste platen met een dikte van 4 - 6mm. De breedtes zijn 1m, 1219m en 1,5m, aangegeven met 2B.
De dikte van warmgewalste rollen bedraagt doorgaans 3 - 14mm. Er is ook een spoel met een dikte van 16 mm. De breedtes zijn 1250, 1500, 1800 en 2000, aangegeven met NO.1.
Rollen met een breedte van 1,5 m, 1,8 m en 2,0 m zijn getrimde rollen.
De breedte van niet-getrimde spoelen is over het algemeen 1520, 1530, 1550, 2200, enz., wat breder is dan de normale breedte.
Qua prijs heeft hetzelfde model getrimde en niet-getrimde rollen doorgaans een prijsverschil van ongeveer 300 - 500 yuan.
Rollen kunnen op maat worden gesneden volgens de door klanten gewenste lengte. Nadat ze door een nivelleringsmachine zijn afgevlakt, worden ze afgevlakte platen genoemd. Voor koudwalsen wordt het over het algemeen afgevlakt tot 1 m * 2 m, 1219 * 2438, ook wel 4 * 8 voet genoemd. Voor warmwalsen wordt het over het algemeen afgevlakt tot 1,5 m * 6 m, 1,8 m * 6 m, 2 m * 6 m. Platen die volgens deze maten worden geopend, worden standaardplaten of platen met een vast formaat genoemd.
Originele vlakke platen worden ook wel single-pass gewalste platen genoemd:
De dikte van originele platen ligt doorgaans tussen 4 mm en 80 mm. Er zijn ook diktes van 100 mm en 120 mm, en deze dikte kan op maat worden besteld.
De breedtes zijn 1,5 m, 1,8 m en 2 m en de lengte is meer dan 6 meter.
Kenmerken: Originele vlakke platen hebben een groot volume, hoge kosten, zijn moeilijk te pekelen en lastig te transporteren.

VII. Dikte onderscheid:

Als gevolg van de lichte vervorming van de walsrollen veroorzaakt door verwarming tijdens het walsproces in de staalfabriek, vertoont de dikte van de gewalste platen afwijkingen, doorgaans dikker in het midden en dunner aan beide zijden. Bij het meten van de plaatdikte is door de staat bepaald dat het middendeel van de plaatkop moet worden gemeten.
De reden voor de tolerantie is gebaseerd op markt- en klantbehoeften. Over het algemeen is het verdeeld in grote tolerantie en kleine tolerantie.

VIII. Soortelijk gewicht van verschillende roestvrijstalen materialen:

Het soortelijk gewicht van 304, 304L, 304J1, 321, 201 en 202 is 7,93.
Het soortelijk gewicht van 316, 316L, 309S en 310S is 7,98.
Het soortelijk gewicht van de 400-serie is 7,75.

IX. Berekeningsformules voor roestvrij staal:
Berekeningsformules:
Roestvrijstalen buis: (buitendiameter - wanddikte) × wanddikte × 0.02491=Kg/m
Roestvrij stalen plaat; dikte * (breedte × lengte) × soortelijk gewicht=kg/vierkante centimeter
Rond staal: (diameter × diameter) × 0.00623=Kg/M
Rolprijs: vlakke plaatprijs * theoretische dikte/werkelijke dikte - egalisatiekosten
Vlakke plaatprijs: spoelprijs * werkelijke dikte/theoretische dikte + egalisatiekosten
Theoretische berekeningsformule:
Spoelplaat: gewogen gewicht ÷ referentiedikte (werkelijke dikte) × theoretische dikte=theoretisch gewicht
Afgeplatte plaat van spoelplaat: lengte × breedte × dikte × dichtheid=theoretisch gewicht
Middelgrote plaat: lengte × breedte × theoretische dikte × dichtheid=theoretisch gewicht
Rollengte: feitelijk gewicht ÷ breedte ÷ dikte (referentiedikte) ÷ dichtheid=rollengte
Werkelijke dikte van de spoel: getrimde spoel=spoelgewicht ÷ breedte ÷ spoellengte ÷ dichtheid
Niet-getrimde spoel=(spoelgewicht - randdraadgewicht) ÷ breedte ÷ spoellengte ÷ dichtheid
Prijs voor vlakke plaat: prijs voor vlakke plaat=(gewicht van de spoel * marktbasisprijs - hoeveelheid randdraad + nivelleringskosten) / totaal gewicht van afgeplatte plaat
Verklaring van enkele termen in de RVS-industrie:

Overgewicht plaat:
Reden: vanwege technische redenen in de staalfabriek is bij het walsen van dikke platen de werkelijke dikte dikker dan de standaarddikte, of zijn de lengte en breedte langer dan de standaard, wat resulteert in een gewicht dat zwaarder is dan het theoretische gewicht.
Offertemethode: voeg 200 - 400 yuan/ton toe aan de dagelijkse offerte, of geef de klant een offerte op basis van de gewogen prijs om het overgewicht te compenseren.
Opnieuw gerolde plaat:
Opnieuw gerolde platen worden over het algemeen door kleine fabrieken gemaakt van afvalmaterialen en knuppels. De verwerkingstechnologie is achterlijk, het plaatoppervlak is slecht, er is geen garantie voor kwaliteit en mechanische eigenschappen en het nikkelgehalte voldoet niet aan de formele eisen. Bij de verwerking is het moeilijk om gaten te boren en draden te buigen. Het voordeel is dat de prijs ongeveer 1500 - 2000 yuan goedkoper is dan die van grote fabrieken. Opnieuw gerolde platen worden over het algemeen geproduceerd in Dainan.
Koudgewalste plaat:
Reden voor de productie van koudgewalste platen: Omdat er een groot prijsverschil is tussen warmgewalste rollen en koudgewalste rollen, en omgewalste rollen goedkoper zijn dan koudgewalste rollen, hebben koudgewalste platen prijsvoordelen en grote winstmarges, dus veel fabrikanten produceren koudgewalste platen.
Productieproces: Fabrikanten die koudgewalste platen produceren, hebben niet de mogelijkheid om zelf koudgewalste platen te produceren. Hun productieprocessen voldoen niet aan de eisen voor het produceren van koude platen. Daarom kopen ze warmgewalste rollen van grote staalfabrieken, voeren oppervlaktegloeien en warmtebehandeling uit, en rollen ze vervolgens opnieuw uit tot koudgewalste rollen van verschillende diktes.
Kenmerken: Eersteklas materialen worden foutloos geproduceerd. Tweederangs materialen kunnen tijdens de productie krassen en kleurverschillen veroorzaken, maar deze zijn niet erg ernstig. Er is geen substantieel verschil in mechanische eigenschappen en elementgehalte vergeleken met eersteklas materialen. De prijs is relatief goedkoper dan die van eersteklas materialen. Het kan worden gebruikt door klanten met minder strenge eisen!
Verschil tussen L1 en LH in 201:
L1 betekent dat het nikkelgehalte in de 201 plaat 0,8% bereikt; LH betekent dat het nikkelgehalte in de 201-plaat 0,6% bereikt. De prijs van LH is relatief goedkoper dan die van L1.

Toepassingen en eigenschappen van diverse soorten RVS:
Neerslaghardend roestvrij staal. Het heeft een goede vervormbaarheid en lasbaarheid en kan worden gebruikt als materiaal met ultrahoge sterkte in de nucleaire industrie en de lucht- en ruimtevaartindustrie. Volgens de samenstelling kan het worden onderverdeeld in Cr-serie (SUS400), Cr-Ni-serie (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) en precipitatiehardende series (SUS600). 200 serie - chroom-nikkel-mangaan austenitisch roestvrij staal 300 serie.
Neerslaghardend roestvrij staal. Het heeft een goede vervormbaarheid en lasbaarheid en kan worden gebruikt als materiaal met ultrahoge sterkte in de nucleaire industrie en de lucht- en ruimtevaartindustrie.
Volgens de samenstelling kan het worden onderverdeeld in Cr-serie (SUS400), Cr-Ni-serie (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) en precipitatiehardende series (SUS600).
200 serie - chroom-nikkel-mangaan austenitisch roestvrij staal
300 serie - chroom-nikkel austenitisch roestvrij staal
301 - Goede ductiliteit, gebruikt voor gegoten producten. Kan ook worden gehard door mechanische snelheid. Goede lasbaarheid. Betere slijtvastheid en vermoeiingssterkte dan roestvrij staal 304.
302 - Dezelfde corrosieweerstand als 304. Vanwege het relatief hogere koolstofgehalte heeft het een betere sterkte.
303 - Door een kleine hoeveelheid zwavel en fosfor toe te voegen, is het gemakkelijker te bewerken.
{{0}} Dat wil zeggen, 18/8 roestvrij staal. De GB-kwaliteit is 0Cr18Ni9.
309 - Heeft een betere temperatuurbestendigheid dan 304.
316 - Na 304 is dit de tweede meest gebruikte staalsoort. Hoofdzakelijk gebruikt in de voedingsindustrie en chirurgische instrumenten. Door de toevoeging van molybdeenelementen krijgt het een speciale anti-corrosiestructuur. Vanwege de betere weerstand tegen chloridecorrosie dan 304, wordt het ook gebruikt als "scheepsbouwstaal". SS316 wordt meestal gebruikt in apparaten voor het terugwinnen van nucleaire brandstof. RVS 18/10 voldoet doorgaans ook aan dit toepassingsniveau. [1]
Model 321 - Behalve het toevoegen van titaniumelementen om het risico op lascorrosie van het materiaal te verminderen, zijn andere eigenschappen vergelijkbaar met die van 304.
400-serie - ferriet en martensitisch roestvrij staal
408 - Goede hittebestendigheid, zwakke corrosiebestendigheid, 11% Cr, 8% Ni.
409 - Het goedkoopste model (in Groot-Brittannië en de Verenigde Staten), meestal gebruikt als uitlaatpijpen voor auto's, is van ferrietroestvrij staal (chroomstaal).
410 - Martensitisch (chroomstaal met hoge sterkte), goede slijtvastheid, slechte corrosieweerstand.
416 - Het toevoegen van zwavel verbetert de verwerkingsprestaties van het materiaal.
420 - Martensitisch staal van "gereedschapskwaliteit", vergelijkbaar met het vroegste roestvrij staal zoals Buehler hoogchroomstaal. Wordt ook gebruikt voor chirurgische messen en kan zeer glanzend gemaakt worden.
430 - Ferriet roestvrij staal, voor decoratieve doeleinden, zoals voor auto-accessoires. Goede vervormbaarheid, maar slechte temperatuurbestendigheid en corrosiebestendigheid.
440 - Zeer sterk gereedschapsstaal met iets hoger koolstofgehalte. Na de juiste warmtebehandeling kan het een hogere vloeigrens verkrijgen. De hardheid kan oplopen tot 58HRC en behoort tot het hardste roestvast staal. Het meest voorkomende toepassingsvoorbeeld is "scheermesje". Er zijn drie veelgebruikte modellen: 440A, 440B, 440C. Daarnaast is er 440F (eenvoudig te verwerken type).
500-serie - hittebestendig chroomgelegeerd staal.
600-serie - martensitisch precipitatiehardend roestvrij staal.
630 - Het meest gebruikte model van precipitatiehardend roestvrij staal, meestal ook wel 17-4 genoemd; 17% Cr, 4% N.

Gangbare technologieën voor oppervlaktebehandeling van roestvrij staal hebben de volgende behandelingsmethoden:
① Natuurlijke bleekbehandeling van het oppervlak; ② Heldere behandeling met oppervlaktespiegel; ③ Behandeling van oppervlaktekleuring.
1.3.1 Natuurlijke bleekbehandeling van het oppervlak: Tijdens de verwerking van roestvrij staal, door processen zoals oprollen, zomen, lassen of kunstmatige oppervlakteverwarmingsbehandeling, wordt zwarte oxideafzetting gegenereerd. Deze harde grijszwarte oxidehuid bestaat hoofdzakelijk uit twee EO4-componenten, NiCr2O4 en NiF. In het verleden werden over het algemeen sterk corrosieve methoden zoals fluorwaterstofzuur en salpeterzuur gebruikt om het te verwijderen. Deze methode brengt echter hoge kosten met zich mee, vervuilt het milieu, is schadelijk voor het menselijk lichaam en heeft een sterke corrosiviteit. Het is geleidelijk geëlimineerd. Momenteel zijn er hoofdzakelijk twee methoden voor de behandeling van oxidehuid:
(1) Zandstralen (kogelstralen) methode: gebruik voornamelijk de methode van het spuiten van microglasparels om de zwarte oxideaanslag op het oppervlak te verwijderen.
(2) Chemische methode: Gebruik een beits- en passivatiepasta zonder vervuiling en een reinigingsoplossing met anorganische additieven die bij kamertemperatuur niet giftig is voor onderdompeling. Aldus wordt het doel van het bleken van de natuurlijke kleur van roestvrij staal bereikt. Na de behandeling ziet het er in principe uit als een matte kleur. Deze methode is meer geschikt voor grote en complexe producten.
1.3.2 Behandelingsmethoden voor roestvrij staal met spiegelglans: Afhankelijk van de complexiteit van roestvrijstalen producten en gebruikersvereisten kunnen mechanisch polijsten, chemisch polijsten en elektrochemisch polijsten worden gebruikt om spiegelglans te bereiken. De voor- en nadelen van deze drie methoden zijn als volgt:
1.3.3 Behandeling van oppervlaktekleuring: Het kleuren van roestvrij staal geeft roestvrijstalen producten niet alleen verschillende kleuren, vergroot de verscheidenheid aan producten, maar verbetert ook de slijtvastheid en corrosieweerstand van producten.
Er zijn de volgende kleurmethoden voor roestvrij staal:
(1) Chemische oxidatiekleuringsmethode;
(2) Elektrochemische oxidatiekleuringsmethode;
(3) Ionenafzettingsoxidekleuringsmethode;
(4) Oxidatiekleuringsmethode bij hoge temperatuur;
(5) Kleurmethode voor kraken in de gasfase.
Een kort overzicht van verschillende methoden is als volgt:
(1) Chemische oxidatiekleuringsmethode: In een specifieke oplossing wordt de kleur van de film gevormd door chemische oxidatie. Er zijn dichromaatmethode, gemengde natriumzoutmethode, sulfidatiemethode, zure oxidatiemethode en alkalische oxidatiemethode. Over het algemeen wordt meer gebruik gemaakt van de “INCO-methode”. Als u echter een consistente kleur van een batch producten wilt garanderen, moet voor de controle een referentie-elektrode worden gebruikt.
(2) Elektrochemische kleurmethode: In een specifieke oplossing wordt de kleur van de film gevormd door elektrochemische oxidatie.
(3) Ionenafzetting oxidekleurmethode chemische methode: plaats het roestvrijstalen werkstuk in een vacuümcoatingmachine voor vacuümverdamping. Horlogekasten en horlogebanden die zijn bedekt met titaniumgoud zijn bijvoorbeeld over het algemeen goudgeel. Deze methode is geschikt voor het verwerken van grote hoeveelheden producten. Omdat de investering groot is en de kosten hoog, is het voor kleine batchproducten niet rendabel.
(4) Oxidatiekleurmethode bij hoge temperatuur: Dompel het werkstuk onder in een specifiek gesmolten zout en houd het op bepaalde procesparameters om het werkstuk een oxidefilm van een bepaalde dikte te laten vormen en verschillende kleuren te laten zien.
(5) Kleurmethode voor kraken in de gasfase: deze is relatief complex en wordt minder gebruikt in de industrie.
1.3 Selectie van behandelmethoden
Voor oppervlaktebehandeling van roestvrij staal moet de juiste methode worden geselecteerd op basis van de productstructuur, het materiaal en de verschillende oppervlaktevereisten.

Betekenis van SUS: SUS is de code voor roestvrij staal in de Japanse JIS-standaard.
Wanneer Japanse normen worden uitgegeven, worden deze allemaal geleverd met uitleg over de opstelling ervan. In de bijgevoegde tabellen met uitleg worden het evolutieproces van de staalnummerinstellingen en de kenmerken en toepassingen van de staalnummers vermeld in de normen beschreven. Als het staalnummer in Japan een merk is dat uit de Verenigde Staten is geïmporteerd, wordt het voorvoegsel "SUS" (staalgebruik roestvrij) toegevoegd vóór het driecijferige nummer. Maar het verschil met ASTM (American Society for Testing and Materials) is dat als het een staalnummer is dat door Japan zelf is ontwikkeld, het achtervoegsel "J" Japan aangeeft. 'SUS 316J1' is bijvoorbeeld anders dan 'SUS 316'.

Wat is de hardheid van SUS316 roestvrij staal?
304 heeft een relatief slechte slijtvastheid en hittebestendigheid. Er is weinig verschil in magnetisme. Na de verwerking zal er een zwak magnetisch fenomeen optreden, maar dit kan later door technologie worden geëlimineerd. De hardheid van 316 voor middelgrote platen, dunne platen en strips na behandeling (HRB)<>.
De twee meest gebruikte roestvrij staalsoorten zijn nu 304 en 316 (of overeenkomend met 1.4308 en 1.4408 in het Duits).