Kuinka paljon tiedät ruostumattomasta teräksestä?
Teräs on yleinen termi raudan hiiliseoksille, joiden hiilipitoisuus on 0,02–2,11 %. Yli 2,11 % on rautaa.
Teräksen kemiallinen koostumus voi vaihdella suuresti, ja vain hiilielementtejä sisältävää terästä kutsutaan hiiliteräkseksi tai tavalliseksi teräkseksi. Sulatusprosessin aikana voidaan myös lisätä seosaineita, kuten kromia, nikkeliä, mangaania, piitä, titaania ja molybdeeniä parantamaan teräksen suorituskykyä.
Ruostumattomalle teräkselle on ominaista sen ruostumaton teräs ja korroosionkestävyys, jonka kromipitoisuus on vähintään 10,5 % ja hiilipitoisuus enintään 1,2 %.
01
Ruostumaton teräs ei varmasti ruostu? Kun ruostumattoman teräksen pinnalle ilmestyy ruskeita ruostepisteitä (täpliä), ihmiset hämmästyvät ja uskovat, että ruostumaton teräs ei ruostu. Ruoste ei ole enää ruostumatonta terästä, se voi johtua teräksen laatuongelmasta. Itse asiassa tämä on yksipuolinen virheellinen näkemys, josta puuttuu ymmärrys ruostumattomasta teräksestä. Ruostumaton teräs voi myös ruostua tietyissä olosuhteissa. Ruostumattomalla teräksellä on kyky vastustaa ilmakehän hapettumista - ruosteenkestävyys, ja sillä on myös kyky vastustaa korroosiota väliaineissa, jotka sisältävät happoa, alkalia ja suolaa, eli korroosionkestävyys. Mutta sen korroosionkestävyyden suuruus vaihtelee itse teräksen kemiallisen koostumuksen, keskinäisen tilan, käyttöolosuhteiden ja ympäristön tyypin mukaan. Sillä on 304-materiaalin tavoin aivan erinomainen korroosionkestävyys kuivassa ja puhtaassa ympäristössä, mutta rannikkoalueille siirrettynä se ruostuu nopeasti runsaasti suolaa sisältävässä merisumussa. Siksi mikään ruostumaton teräs ei aina kestä korroosiota ja ruostetta. Ruostumaton teräs on sen pinnalle muodostunut vakaa kromirikas oksidikalvo (suojakalvo), joka on erittäin ohut ja tukeva ja estää happiatomeja jatkamasta tunkeutumista ja hapettumista, mikä saa aikaan korroosionkestävyyden. Kerran jostain syystä tämä ohut kalvo vaurioituu jatkuvasti ja ilmassa tai nesteessä olevat happiatomit tunkeutuvat jatkuvasti tai metallissa olevat rautaatomit erottuvat jatkuvasti muodostaen löysää rautaoksidia, ja myös metallipinta syöpyy jatkuvasti.
02
Minkä tyyppinen ruostumaton teräs on vähemmän altis ruostumiselle?
Tärkeimmät ruostumattoman teräksen korroosioon vaikuttavat tekijät ovat seuraavat.
1) seosaineiden sisältö
Yleisesti ottaen teräs, jonka kromipitoisuus on 10,5 %, on vähemmän altis ruostumiselle. Mitä suurempi kromi- ja nikkelipitoisuus on, sitä parempi on korroosionkestävyys. Esimerkiksi 304-materiaali vaatii nikkelipitoisuuden 8-10 % ja kromipitoisuuden 18-20 %. Tällainen ruostumaton teräs ei ruostu normaaleissa olosuhteissa.
2) Tuotantoyritysten sulatusprosessi
Tuotantoyritysten sulatusprosessi voi myös vaikuttaa ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyteen. Suuret ruostumattoman teräksen tehtaat, joissa on hyvä sulatustekniikka, kehittyneet laitteet ja kehittyneet prosessit, voivat varmistaa seoselementtien hallinnan, epäpuhtauksien poistamisen ja teräsaihioiden jäähdytyslämpötilan hallinnan. Siksi tuotteen laatu on vakaa ja luotettava, hyvä sisäinen laatu ja vähemmän altis ruostumiselle. Päinvastoin, joillakin pienillä terästehtaalla on vanhentuneet laitteet ja prosessit. Sulatusprosessin aikana epäpuhtaudet eivät poistu, ja valmistetut tuotteet ruostuvat väistämättä.
3) Ulkoinen ympäristö
Kuiva ja hyvin tuuletettu ympäristö on vähemmän altis ruostumiselle. Alueet, joilla on korkea ilmankosteus, jatkuva sateinen sää tai korkea happamuus ja emäksisyys ovat alttiita ruosteelle. 304 ruostumaton teräs voi myös ruostua, jos ympäristö on liian huono.
03
Kuinka käsitellä ruostepisteitä ruostumattomassa teräksessä?
1) Kemialliset menetelmät
Käytä happopuhdistustahnaa tai -suihketta ruostuneiden osien passivoimiseksi uudelleen muodostaen kromioksidikalvoa korroosionkestävyyden palauttamiseksi. Happopuhdistuksen jälkeen kaikkien epäpuhtauksien ja happojäämien poistamiseksi on erittäin tärkeää huuhdella kunnolla puhtaalla vedellä. Käytä kaiken käsittelyn jälkeen kiillotuslaitteita uudelleen kiillotukseen ja tiivistämiseen kiillotusvahalla. Alueilla, joissa on vähäisiä ruostepisteitä, voidaan käyttää bensiinin ja moottoriöljyn 1:1-seosta ruostepisteiden pyyhkimiseen pois puhtaalla liinalla.
2) Mekaaniset menetelmät
Hiekkapuhallus, ruiskupuhallus lasi- tai keramiikkahiukkasilla, upotus, harjaus ja kiillotus. Mekaanisin menetelmin on mahdollista pyyhkiä pois aiemmin poistettujen materiaalien, kiillotusmateriaalien tai tuhottujen materiaalien aiheuttama kontaminaatio. Erilaiset saasteet, erityisesti vieraat rautahiukkaset, voivat olla korroosion lähteitä, erityisesti kosteissa ympäristöissä. Siksi mekaaniset puhdistuspinnat tulee puhdistaa kunnolla kuivissa olosuhteissa. Mekaanisilla menetelmillä voidaan puhdistaa vain pinta, eikä se voi muuttaa itse materiaalin korroosionkestävyyttä. Siksi on suositeltavaa kiillottaa uudelleen kiillotuslaitteella mekaanisen puhdistuksen jälkeen ja tiivistää kiillotusvahalla.
04
Voidaanko magneettia käyttää ruostumattoman teräksen määrittämiseen?
Monet ostavat ruostumatonta terästä tai ruostumattomia terästuotteita ja tuovat mukanaan pienen magneetin. Kun he katsovat tavaroita, he imevät sitä ja ajattelevat, että mitä he eivät voi imeä, on hyvä ruostumaton teräs. Ilman magnetismia ruostetta ei tapahdu, mikä on itse asiassa väärinkäsitys.
Ruostumaton teräs joko magnetismin kanssa tai ilman, määräytyy sen mikrorakenteen mukaan. Sulan teräksen jähmettymisprosessin aikana muodostuu erilaisia mikrorakenteita, kuten "ferriittiä", "austeniittia" ja "martensiittia" erilaisista jähmettymislämpötiloista johtuen. Niistä "ferriitti" ja "martensiitti" ruostumaton teräs ovat kaikki magneettisia. Austeniittisella ruostumattomalla teräksellä on hyvät kokonaisvaltaiset mekaaniset ominaisuudet, prosessoitavuus ja hitsattavuus, mutta korroosionkestävyyden kannalta magneettinen ferriittinen ruostumaton teräs on vahvempi kuin austeniittinen ruostumaton teräs.
Markkinoilla tällä hetkellä liikkeellä olevilla ns. 200- ja 300-sarjan ruostumattomilla korkean mangaanipitoisuuksilla ja vähänikkelipitoisilla teräksillä ei ole magnetismia, mutta niiden suorituskyky poikkeaa suuresti korkean nikkelipitoisuuden 304:stä. Päinvastoin, 304:llä voi myös olla hieman magnetismia sen jälkeen, kun se on käsitelty venyttämällä, hehkuttamalla, kiillottamalla, valamalla ja muilla prosesseilla. Siksi ruostumattoman teräksen nauhojen käyttäminen ilman magnetismia ruostumattoman teräksen laadun arvioimiseen on väärinkäsitys ja epätieteellinen.
05
Mitkä ovat yleisesti käytetyt ruostumattomat teräslaadut?
201: Ruostumattoman nikkeliteräksen korvaaminen mangaanilla, sillä on tietty hapon ja alkalin kestävyys, korkea tiheys ja se on kiillotettu ilman kuplia. Sitä käytetään matalissa venytetyissä tuotteissa, kuten kellokoteloissa, koristeputkissa ja teollisuusputkissa.
202: Se kuuluu vähänikkeliseen, runsasmangaanipitoiseen ruostumattomaan teräkseen, jonka nikkeli- ja mangaanipitoisuus on noin 8 %. Heikoissa korroosio-olosuhteissa se voi korvata 304:n ja sillä on korkea kustannustehokkuus. Sitä käytetään pääasiassa rakennusten sisustamiseen, valtateiden suojakaiteisiin, kunnallistekniikkaan, lasikaiteisiin, valtatietiloihin jne.
304: Universaali ruostumaton teräs, jolla on hyvä korroosionkestävyys, lämmönkestävyys, alhaisen lämpötilan lujuus ja mekaaniset ominaisuudet, korkea sitkeys, käytetään elintarviketeollisuudessa, lääketeollisuudessa, teollisuudessa, kemianteollisuudessa ja kodin sisustusteollisuudessa.
304L: Vähähiilinen 304 ruostumaton teräs, käytetään korroosionkestävistä ja muovattavista laitekomponenteista.
316: Mo-lisäyksen ansiosta sillä on erinomainen korroosionkestävyys korkeissa lämpötiloissa, ja sitä käytetään merivesilaitteistoissa, kemiassa, elintarviketeollisuudessa ja paperinvalmistuksessa.
321: Sillä on erinomainen korkean lämpötilan jännitysmurtuman suorituskyky ja korkean lämpötilan virumisvastus.
430: Lämmönkestävä väsymys, alhaisempi lämpölaajenemiskerroin kuin austeniitilla, sopii kodinkoneisiin ja rakennusten sisustamiseen.
410: Korkea kovuus, sitkeys, hyvä korroosionkestävyys, korkea lämmönjohtavuus, alhainen laajenemiskerroin, hyvä hapettumisenkestävyys, käytetään ilmakehän, höyryn, veden ja oksidatiivisen happokorroosion aiheuttavien komponenttien valmistukseen.
