Архів новин    Актуально    Шкільний екран    Зверніть увагу!    Соціальний захист     Гребінківська ОТГ    Лубенська РДА    Прес-реліз    Технології    Новини Полтавщини TV   


15.05.2025

Рождение нержавеющей стали: революционное изобретение Круппа


Для изготовления нержавеющей стали добавляют другие легирующие элементы, такие как хром, никель и молибден


изготовления нержавеющей стали

Изобретение первой нержавеющей стали компанией Friedrich Krupp AG произвело революцию в сталелитейной промышленности в конце XIX века. Создан материал, устойчивый к коррозии и окислению, что соответствует требованиям химической промышленности. Две патентные заявки, поданные 17 октября и 20 декабря 1912 года, ознаменовали начало эры нержавеющей стали, которая отличается исключительными свойствами и допускает множество вариантов применения. Это изобретение не только произвело революцию в химической промышленности, но и проложило путь инновациям в других секторах. С тех пор нержавеющая сталь была и остается важной опорой современных технологий материалов.

Взгляд на производственный процесс и необходимое сырье

Железо является основным элементом в производстве стали. Его добывают из железной руды, добываемой в шахтах. После добычи железную руду сначала измельчают, просеивают и очищают для повышения концентрации металла. Затем руду плавят в доменных печах и восстанавливают до чугуна. Дальнейшие металлургические этапы позволяют перейти от сырого чугуна к сырой стали и, наконец, к стали. Путем добавления легирующих элементов сталь очищается и превращается в высококачественную нержавеющую сталь. Обычно это делается при вторичной плавке, при которой сырая сталь и легирующие элементы плавятся в печи.

После плавки сталь формуется. Нержавеющая сталь может производиться в самых разных формах, включая прутки, пластины, нержавейка листовая, трубы и проволоку, и это лишь некоторые из них. Это можно сделать путем литья в формы, прокатки или других процессов формования.

Для изготовления нержавеющей стали добавляют другие легирующие элементы, такие как хром, никель и молибден. Они взяты из разных источников.

Хром в основном добывают из хромита — минерала, добываемого в следующих странах:
  • ЮАР
  • Казахстан
  • Индия
  • Россия
  • Турция
  • Финляндия
Никель, еще один широко используемый легирующий элемент, в основном извлекается из никелевых руд, добываемых в следующих странах:
  • Канада
  • Россия
  • Австралия
  • Индонезия
Поэтому сырье для нержавеющей стали распространено по всему миру и добывается в разных странах. Поэтому доступность и стоимость сырья могут варьироваться в зависимости от местоположения и рыночных условий.

Определение нержавеющей стали

Нержавеющая сталь, также известная как inox, представляет собой сплав (от латинского ligare — связывать, объединять) различных металлов. Точный состав может варьироваться в зависимости от области применения и использования. Обычно нержавеющая сталь содержит не менее 10,5% хрома (Cr) и до 1,2% углерода (C).

Благодаря добавлению уже упомянутых легирующих элементов, таких как хром, никель и молибден, так называемые нержавеющие стали обладают лучшей устойчивостью к коррозии. Однако своей прочностью нержавеющие стали обязаны прежде всего легирующему элементу хрому, который образует на поверхности стали плотный, стойкий и прочно прилегающий оксидный слой или пассивный слой (невидимый).
Несмотря на свое название и антикоррозионные свойства, важно отметить, что нержавеющая сталь все равно может ржаветь при неправильном использовании.

Устойчивость нержавеющей стали к ржавчине варьируется и зависит от конкретного типа стали и условий окружающей среды, которые могут привести к возможным коррозионным воздействиям.
Номера и сокращения материалов из нержавеющей стали

В Европе нержавеющие стали в основном стандартизированы посредством серии стандартов EN 10088-1–-5. Каждая марка стали обозначается сокращенным наименованием и номером материала.

Обзор четырех структур нержавеющих сталей

Существует более 100 различных марок нержавеющей стали. Структура нержавеющей стали определяется тем, как расположены атомы в куске нержавеющей стали. Они могут значительно различаться в зависимости от типа сплава и процесса производства и влиять на механические и коррозионные свойства материала.

Существует четыре основных структурных типа нержавеющих сталей: мартенситная, дуплексная, ферритная и аустенитная.

Факты об аустенитных сталях:
  • являются одним из наиболее распространенных типов нержавеющей стали;
  • высокая коррозионная стойкость и хорошая формуемость;
  • магнитная;
  • отличная устойчивость к коррозии, теплу и химикатам.
Области применения: пищевая промышленность, химическая промышленность, медицинское оборудование и многие другие области, где важны гигиена и коррозионная стойкость.

Факты о ферритных сталях:
  • магнитная;
  • хорошая коррозионная стойкость, особенно в агрессивных средах, таких как вода и некоторые химикаты;
  • как правило, менее деформируемы, чем аустенитные стали;
  • имеет хорошую механическую устойчивость.
Применение: системы охлаждения, барабаны стиральных машин и дизайн интерьера.

Факты о мартенситных сталях:
  • отличаются высокой твердостью, механической прочностью и износостойкостью;
  • магнитная;
  • имеет ограниченную коррозионную стойкость (по сравнению с аустенитными или ферритными сталями).
Применение: инструменты, лезвия и другие области, требующие высокой твердости и механической прочности.

Факты о дуплексных сталях
  • высокая коррозионная стойкость, механическая прочность и ударная вязкость.
Применение: Дуплексные стали используются в химической промышленности, на нефтегазовых объектах, а также в средах, где присутствует морская вода.

Каковы преимущества нержавеющей стали перед другими материалами?

Когда речь идет о прочных и устойчивых к коррозии материалах, нержавеющая сталь занимает первое место. Он широко используется в различных отраслях: от строительства до пищевой промышленности и медицинских технологий.
 
Отличная коррозионная стойкость: нержавеющая сталь обладает исключительной коррозионной стойкостью. Образование на поверхности пассивного защитного слоя защищает сталь от вредного воздействия окружающей среды и продлевает срок ее службы.

Долговечность и простота обслуживания: нержавеющая сталь чрезвычайно прочна и долговечна. Он может выдерживать экстремальные температуры, механические нагрузки и износ без изменения своих свойств. Кроме того, нержавеющая сталь требует минимального ухода.

Гигиеничность и простота очистки: нержавеющая сталь — гигиеничный материал, поскольку она гладкая, непористая и легко очищается. Он устойчив к росту бактерий, плесени и других микроорганизмов, что делает его идеальным выбором для применения в пищевой промышленности, медицинских приборах и санитарно-технических сооружениях.

Универсальность и адаптивность: нержавеющая сталь доступна в широком ассортименте форм, размеров и отделок. Его можно легко адаптировать к различным конструкциям и различным сферам применения. Кроме того, высокая прочность нержавеющей стали на разрыв позволяет проектировать сложные конструкции и компоненты.

Экологичность: нержавеющая сталь является перерабатываемым материалом и имеет очень высокий уровень переработки. Его можно переплавлять бесконечно и превращать в новые продукты, что снижает негативное воздействие на окружающую среду и способствует устойчивому развитию.

Высокая термостойкость: нержавеющая сталь сохраняет свои механические свойства и коррозионную стойкость даже при высоких температурах. Это делает его идеальным для применений, подверженных воздействию высоких температур, например, в химической промышленности или машиностроении.

Эстетическое качество: нержавеющая сталь придает изделиям и конструкциям современный и привлекательный вид. Обеспечивает глянцевую поверхность, которая остается красивой даже после длительного использования.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что разработка нержавеющей стали может быть оправдана большим количеством исключительных свойств. Нержавеющая сталь зарекомендовала себя как движущая сила технологических разработок и позволяет нам мечтать об устойчивом будущем.

Важно отметить, что выбор подходящего материала зависит от конкретных требований и типа применения. Каждый материал имеет свои сильные и слабые стороны, поэтому перед принятием решения о выборе рекомендуется учесть индивидуальные потребности и приоритеты.

Различные типы нержавеющей стали и их свойства

Нержавеющая сталь является одной из важнейших черных металлов. Она имеет длительный срок службы, проста в уходе и выдерживает интенсивную эксплуатацию. Поэтому она идеально подходит для изготовления инструментов, деталей машин или строительных элементов. Существуют различные виды нержавеющей стали с различным составом. Точный химический состав определяет, например, является ли деталь нержавеющей, ферромагнитной или пригодной для контакта с пищевыми продуктами. Узнайте все о различных типах нержавеющей стали и их свойствах здесь.

Но что такое нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь — это сталь высокой чистоты, состоящая в основном из железа и углерода. Обычно сталь содержит также другие элементы, такие как фосфор, алюминий, серу или кремний. При производстве нержавеющих сталей эти элементы извлекаются с помощью специальных процессов, что позволяет добиться особенно высокой степени чистоты.

Обозначение «нержавеющая сталь» просто указывает на то, что в процессе производства удаляются вещества, ухудшающие чистоту материала. Химический состав нержавеющей стали имеет особо строгие допуски. Таким образом, содержание серы и фосфора не должно превышать 0,025%. Более высокое содержание этих элементов приведет к снижению качества нержавеющей стали.

Независимо от этого, существуют легированные и нелегированные нержавеющие стали. Легирование другими веществами (например, хромом) применяется целенаправленно для дальнейшего улучшения свойств и качества материала. С другой стороны, нелегированные нержавеющие стали используются в областях, где внешний вид играет лишь второстепенную роль. В целом сорта нержавеющей стали отличаются следующими свойствами:
  • особая твердость и долговечность
  • выдерживает большие перепады температур
  • подходит для пайки
  • высокая устойчивость к микробам
Выбор легирующих элементов влияет на коррозионные свойства и устойчивость при знакопеременных напряжениях или высоких растягивающих усилиях.

Нержавеющая сталь имеет много преимуществ, но она тяжелее стали, а себестоимость ее производства значительно выше. Поэтому на практике нержавеющие стали в основном используются для изготовления профессиональных инструментов и для проектирования гигиенических помещений (например, в лабораториях или пищевой промышленности), в то время как сталь является предпочтительным материалом для строительства.

Классификация нержавеющей стали по маркам и группам

Основной характеристикой, отличающей различные виды нержавеющей стали, является состав сплава. Существует бесчисленное множество марок нержавеющей стали, более ста, в зависимости от добавленных элементов и их процентного содержания. Ассоциация сталелитейной промышленности Американского института чугуна и стали (AISI) разработала классификацию, которая присваивает каждой марке определенный номер материала.

Также существуют европейская классификация согласно стандарту EN 10027 и французская классификация согласно стандарту Afnor NF A 35573. Для уточнения этого вопроса были установлены эквивалентности между обозначениями этих трех классификаций. Здесь нас интересует классификация AISI. Не все виды нержавеющей стали устойчивы к коррозии.

В обиходе нержавеющая сталь стала синонимом стали, устойчивой к коррозии. Однако это неверно. Как видно из таблицы, коррозионная стойкость варьируется от группы к группе. Решающим фактором является содержание хрома; Согласно стандартному определению, для того чтобы сталь считалась нержавеющей, ее содержание должно быть не менее 12 процентов. Хром реагирует с кислородом и образует защитный слой на поверхности нержавеющей стали.

Благодаря другим легирующим элементам, таким как никель и молибден, коррозионная стойкость еще больше повышается и, при необходимости, даже гарантируется в экстремальных условиях (соленая вода, химикаты). В частности, нержавеющие стали AISI 316 и AISI 316L отличаются превосходной стойкостью к коррозии и кислотам. Благодаря своей устойчивости к хлоридам эти два материала часто используются в судостроении или морском секторе, в бассейнах и в слабощелочных средах.

Даже нержавеющая сталь может ржаветь, особенно при контакте с обычной сталью. Поэтому при сверлении деталей из нержавеющей стали важно убедиться, что вы используете сверла и винты из соответствующей группы нержавеющей стали. Ознакомьтесь с нашим руководством по удалению ржавчины с металла и защите его от коррозии.

Магнитится ли нержавеющая сталь?

Нержавеющая сталь может быть магнитной, но не обязательно соответствует этому свойству. Как и в случае с коррозионной стойкостью, она зависит от состава сплава. Таким образом, ферромагнитные нержавеющие стали имеют более или менее высокое содержание железа, что придает им магнитные свойства. Это никак не влияет на качество самого материала. Таким образом, распространенное мнение о том, что высококачественная нержавеющая сталь не намагничивается, является ложным.

С этим тесно связана гипотеза о том, что нержавеющая сталь не обладает магнитными свойствами. Это также ложно. Это связано с тем, что компоненты аустенитных сталей (в основном хром и никель) немагнитны. Однако при определенных обстоятельствах, например, когда состав и структура нержавеющей стали изменяются путем холодной штамповки, она может стать намагничиваемой. Это никак не влияет на качество и даже имеет преимущества в зависимости от использования.

Использование нержавеющей стали в различных областях

Благодаря своему составу нержавеющая сталь является весьма универсальным материалом, используемым во многих областях, например, для изготовления износостойких инструментов, прочных строительных деталей или гигиенических поверхностей.

Нержавеющая сталь играет особенно важную роль в отраслях с высокими требованиями к гигиене, например, в пищевой и фармацевтической промышленности. Данный материал подходит для полной отделки помещений:
  • Не является питательной средой для микробов.
  • Легко чистить
  • Кислото- и коррозионностойкая
Таким образом, в некоторых экстремальных условиях внутренняя логистика может быть более надежной и эффективной при использовании тележек для поддонов из нержавеющей стали. Они идеально подходят для длительного использования во влажных и сырых помещениях, а также в агрессивной среде. Тележки для поддонов из нержавеющей стали легко чистить, а использование пищевых гидравлических масел и смазочных материалов обеспечивает их безопасное использование в пищевой и фармацевтической промышленности.

Откройте для себя тележки для поддонов из нержавеющей стали

В секторе декоративно-прикладного искусства из нержавеющей стали изготавливаются в основном мелкие детали, такие как винты и гайки, фитинги, кронштейны или перфорированные листы. Они используются для надежной сборки и фиксации строительных элементов в санитарно-техническом секторе или для создания прочных и устойчивых к атмосферным воздействиям деревянных конструкций на открытом воздухе.

Этот материал также используется в судостроении и в установках, контактирующих с соленой или хлорированной водой. Нержавеющая сталь обеспечивает наилучшую защиту от коррозии и позволяет создавать надежные и долговечные конструкции, не требующие особого ухода.

Нержавеющая сталь также подходит для более агрессивных сред и специализированных областей. Ферритные нержавеющие стали особенно устойчивы к щелевой коррозии и поэтому подходят, например, для выхлопных систем или резервуаров для воды.

Схожі матеріали:
👁 74
Категорія: Прес-реліз
Теги: молибден, никель, Нержавеющая сталь, хром




Всього коментарів: 0
Додавати коментарі можуть лише зареєстровані користувачі.
[ Реєстрація | Вхід ]

СВІЖІ ПУБЛІКАЦІЇ