Tìm kiếm
Thép không gỉ Austenitic là gì?
Thép không gỉ Austenit là một tập hợp các thép không gỉ được đặc trưng bởi cấu trúc tinh thể khối (FCC) tập trung vào khuôn mặt của chúng, cung cấp cho chúng các tính chất độc đáo như kháng ăn mòn tuyệt vời, khả năng định dạng cao và hiệu suất cơ học vượt trội ở cả nhiệt độ cao và thấp. Những vật liệu này được sử dụng rộng rãi nhất trong một loạt các ngành công nghiệp, từ chế biến thực phẩm đến hàng không vũ trụ, do tính linh hoạt của chúng và sự kết hợp các tài sản nổi bật.
Thép không gỉ Austenitic chủ yếu bao gồm sắt, với việc bổ sung crom và niken là các yếu tố chính trong việc xác định hiệu suất của chúng. Hàm lượng crom thường vượt quá 16%, với mức niken thường lớn hơn 6%. Sự hiện diện của các yếu tố này, đặc biệt là niken, ổn định pha austenite của sắt ở mọi nhiệt độ, làm cho nó trở thành pha chiếm ưu thế trong vật liệu. Giai đoạn này chịu trách nhiệm cho các tính chất độc đáo của thép không gỉ Austenitic.
Cấu trúc tinh thể: khối tập trung vào khuôn mặt (FCC)
Đặc điểm xác định của thép không gỉ austenitic là cấu trúc tinh thể khối (FCC) tập trung vào khuôn mặt của chúng. Trong cấu trúc FCC, các nguyên tử được sắp xếp theo cách tối đa hóa mật độ đóng gói của chúng, góp phần vào các tính chất đáng chú ý của vật liệu. Cấu trúc tinh thể này ổn định ở mọi nhiệt độ, không giống như các loại thép không gỉ khác, chẳng hạn như ferritic hoặc martensitic, có cấu trúc có thể thay đổi theo nhiệt độ.
Cấu trúc FCC cung cấp một số lợi ích chính:
Tính chất phi từ tính: Một trong những đặc điểm nổi bật nhất của thép không gỉ austenitic là bản chất phi từ tính của chúng trong điều kiện ủ (được xử lý nhiệt). Điều này là do sự sắp xếp nguyên tử duy nhất ngăn chặn sự liên kết của các miền từ tính, thường thấy trong các vật liệu có cấu trúc khối tập trung vào cơ thể (BCC) hoặc hình lục giác (HCP). Mặc dù vật liệu có thể trở nên hơi từ tính nếu nó trải qua biến dạng (chẳng hạn như trong hoạt động lạnh), nhưng nó thường không bị từ tính trong điều kiện bình thường.
Độ bền tuyệt vời: Cấu trúc FCC đóng góp đáng kể vào sự dẻo dai của thép không gỉ Austenitic. Độ bền này đề cập đến khả năng hấp thụ năng lượng và biến dạng về mặt nhựa mà không bị gãy. Thuộc tính này đặc biệt quan trọng đối với các ứng dụng liên quan đến tải tác động hoặc ứng suất động, vì vật liệu có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt mà không bị hỏng.
Độ dẻo cao: Độ dẻo là khả năng của vật liệu trải qua biến dạng dẻo đáng kể trước khi gãy, thường liên quan đến khả năng vật liệu của bạn được kéo dài thành dây hoặc uốn thành hình dạng mà không bị vỡ. Cấu trúc FCC trong thép không gỉ Austenitic cho phép độ dẻo cao, làm cho vật liệu đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu định hình hoặc uốn cong phức tạp, chẳng hạn như trong việc sản xuất hệ thống ống hoặc đường ống.
Các yếu tố hợp kim cơ bản của thép không gỉ Austenitic
Thành phần hợp kim của thép không gỉ austenitic chủ yếu là sắt (Fe), và các yếu tố hợp kim lõi của nó là crom (CR) và niken (NI). Tỷ lệ hợp lý của ba người này là chìa khóa để đạt được các tính chất độc đáo của thép không gỉ austenitic. Ngoài ra, để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể, các yếu tố như molybdenum (MO), nitơ (N) và mangan (MN) được thêm vào để điều chỉnh cấu trúc và hiệu suất của thép.
Sắt (Fe)
Là một nguyên tố ma trận, sắt cung cấp bộ xương kim loại cơ bản và cường độ cơ học cho thép không gỉ austenitic. Bản thân sắt có độ dẻo và độ bền tốt và là yếu tố cơ bản của tất cả các thép. Bằng cách thêm các yếu tố hợp kim, các tính chất vật lý và hóa học của sắt có thể được cải thiện rất nhiều.
Crom (CR)
Chromium là yếu tố cốt lõi xác định khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ austenitic và hàm lượng của nó thường nằm trong khoảng từ 16% đến 20%. Chromium có thể phản ứng với oxy để tạo thành một màng oxit crom cực kỳ mỏng và dày đặc (CR₂O₃) trên bề mặt thép. Bộ phim này có khả năng tự sửa chữa vô cùng mạnh mẽ. Ngay cả khi nó bị hư hỏng cơ học hoặc bị ăn mòn hóa học, màng oxit bề mặt có thể được tái tạo nhanh chóng, do đó liên tục bảo vệ kim loại bên trong quá trình oxy hóa và ăn mòn. Sự tồn tại của bộ phim thụ động này là lý do cơ bản cho khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ austenitic, làm cho nó hoạt động tốt trong môi trường khí quyển, axit và trung tính.
Ngoài ra, crom cũng đóng góp đáng kể vào hiệu suất nhiệt độ cao của thép, điều này có thể cải thiện điện trở oxy hóa của thép và giữ cho nó ổn định trong môi trường nhiệt độ cao.
Niken (NI)
Niken là một chất ổn định austenite không thể thiếu trong thép Austenitic, thường có hàm lượng từ 6% đến 10%. Việc bổ sung niken làm giảm đáng kể nhiệt độ chuyển pha của sắt, cho phép pha austenite tồn tại ổn định ở nhiệt độ phòng, do đó tạo ra độ dẻo và độ dẻo tuyệt vời. Sự hiện diện của niken không chỉ đảm bảo rằng thép sẽ không trở nên giòn trong điều kiện nhiệt độ thấp, mà còn cải thiện khả năng chống ăn mòn và khả năng chống nứt ăn mòn căng thẳng.
Niken cũng có đặc tính xử lý và hàn tốt, cho phép thép không gỉ austenitic thích ứng với các quy trình sản xuất phức tạp và các kịch bản ứng dụng đa dạng.
Molypdenum (MO)
Molypden là một yếu tố quan trọng để cải thiện khả năng chống ăn mòn và kẽ hở của thép không gỉ austenitic, đặc biệt là trong môi trường chứa clorua. Molybdenum cải thiện đáng kể tuổi thọ của thép trong các môi trường khắc nghiệt như quá trình xử lý đại dương và hóa học bằng cách tăng cường tính ổn định của màng oxit và giảm thiệt hại của các ion clorua lên bề mặt thép.
Hàm lượng molybden thường nằm trong khoảng từ 2% đến 3% và các ứng dụng điển hình được tìm thấy trong 316 thép không gỉ và các biến thể của nó.
Nitơ (N)
Là một nguyên tố hợp kim, nitơ có thể cải thiện hiệu quả sức mạnh và khả năng chống ăn mòn của thép. Nitơ có thể thay thế một phần niken, giảm chi phí vật liệu và tăng cường tính ổn định của cấu trúc austenite. Nitơ cũng có thể thúc đẩy việc tăng cường dung dịch rắn của thép và cải thiện khả năng chống rỗ, đặc biệt là trong môi trường chứa clorua. Thép không gỉ austenitic cao hiện đại đã dần thu hút sự chú ý cho hiệu suất tuyệt vời của nó.
Các yếu tố khác
Mangan (Mn) và silicon (SI) thường có mặt dưới dạng các chất khử oxy hóa và các yếu tố tăng cường hợp kim, có tác động tích cực trong việc cải thiện tính chất cơ học và điện trở của thép. Ngoài ra, carbon (C) là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ cứng và cường độ của thép, nhưng nó thường được giữ ở mức độ thấp (≤0,08%) trong thép không gỉ Austenitic để ngăn chặn sự ăn mòn giữa các hạt.
Bằng cách kiểm soát chính xác tỷ lệ của các yếu tố trên, thép không gỉ Austenitic đạt được hiệu suất toàn diện tuyệt vời và đáp ứng các nhu cầu đa dạng từ cuộc sống hàng ngày đến ngành công nghiệp cao cấp.
Thép không gỉ 304: Một công cụ đa năng cho các ứng dụng công nghiệp
Thép không gỉ 304 là loại thép không gỉ cổ điển và được sử dụng rộng rãi nhất. Nó đã trở thành vật liệu cơ bản ưa thích cho các ngành công nghiệp khác nhau do hiệu suất toàn diện tuyệt vời và chi phí vừa phải.
Thành phần hóa học và ảnh hưởng của nó
Thành phần điển hình của thép không gỉ 304 bao gồm khoảng 18% crom và khoảng 8% niken. Hàm lượng cao của crom mang lại cho nó khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là đối với môi trường oxy hóa và môi trường ăn mòn nhẹ. Niken đảm bảo sự ổn định của cấu trúc austenitic của thép, cải thiện độ bền, độ dẻo và hiệu suất hàn. Hàm lượng carbon được kiểm soát dưới 0,08% để ngăn chặn sự kết tủa cacbua trong quá trình sản xuất, do đó làm giảm nguy cơ ăn mòn giữa các hạt.
Đặc điểm hiệu suất
Kháng ăn mòn: 304 có khả năng kháng mạnh đối với hầu hết các axit oxy hóa, kiềm và các dung môi hữu cơ khác nhau. Bề mặt của nó có thể tạo thành một màng thụ động tự phục hồi, có thể nhanh chóng được sửa chữa ngay cả khi bị trầy xước hoặc bị hư hỏng cơ học, duy trì khả năng chống ăn mòn liên tục.
Tính chất cơ học: 304 có sức mạnh và độ dẻo tốt, cho thấy độ bền tốt ở nhiệt độ phòng và phù hợp cho nhiều quy trình xử lý lạnh, chẳng hạn như vẽ, dập và vẽ sâu.
Hiệu suất hàn: 304 Thép không gỉ dễ hàn, cường độ hàn cao, cấu trúc sau khi hàn ổn định và nó phù hợp để sản xuất thiết bị và sản xuất cấu trúc phức tạp.
Xử lý và xử lý bề mặt: Thép 304 rất dễ đánh bóng và có thể có được một bề mặt mịn. Nó được sử dụng rộng rãi trong trang trí và thiết bị thực phẩm với yêu cầu ngoại hình cao.
Khu vực ứng dụng
Do hiệu suất toàn diện tuyệt vời của nó, thép không gỉ 304 được sử dụng rộng rãi trong:
Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống: Các thiết bị như bể chứa, đường ống và băng tải không độc hại, không mùi, dễ làm sạch và chống ăn mòn để đảm bảo an toàn thực phẩm.
Công nghiệp y tế và dược phẩm: Sản xuất dụng cụ phẫu thuật và thiết bị y tế vì hiệu suất vô trùng và kháng ăn mòn tốt.
Sản xuất hóa chất và máy móc: Các bộ phận cơ học, tàu phản ứng hóa học và hệ thống đường ống.
Xây dựng và trang trí: Do khả năng chống thời tiết tốt và hoàn thiện bề mặt, nó được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng các bức tường rèm, lan can, tay vịn, v.v.
304 Thép không gỉ đã trở thành một vật liệu toàn diện không thể thay thế trong ngành công nghiệp và cuộc sống do khả năng thích ứng rộng và hiệu suất ổn định của nó.
Thép không gỉ 316: Được thiết kế cho môi trường ăn mòn
Thép không gỉ 316 thêm molybden (thường là 2% đến 3%) đến 304, điều này giúp cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn của nó trong môi trường clorua, đặc biệt là khả năng chống ăn mòn và kẽ hở.
Sự khác biệt thành phần hóa học
Hàm lượng crom thấp hơn một chút so với 304, khoảng 16% đến 18%
Hàm lượng niken tăng lên 10% lên 14%
Hàm lượng molybden là 2% đến 3%, đây là sự khác biệt lớn nhất giữa 316 và 304
Thiết kế carbon thấp để đảm bảo khả năng chống ăn mòn của khu vực hàn
Đặc điểm hiệu suất
Khả năng chống ăn mòn clorua tuyệt vời: Molybdenum ức chế hiệu quả sự tấn công của các ion clorua trên bề mặt thép, ngăn ngừa rỗ và ăn mòn kẽ hở. Khách sạn này làm cho 316 vật liệu ưa thích trong môi trường biển, chế biến hóa học, xử lý nước muối và các lĩnh vực khác.
Điện trở nhiệt độ cao: 316 vẫn có thể duy trì sức mạnh cơ học và khả năng chống ăn mòn trong môi trường nhiệt độ cao, và phù hợp cho các thiết bị tinh chế hóa học và dầu mỏ.
Tính chất cơ học: 316 cũng có độ bền và độ dẻo tốt, phù hợp để sản xuất cấu trúc cơ học phức tạp.
Các ứng dụng điển hình
Ngành công nghiệp hàng hải và đóng tàu: Được sử dụng cho thân tàu, thiết bị nền tảng ngoài khơi, thiết bị khử mặn nước biển, để chống lại sự ăn mòn nước muối.
Thiết bị xử lý hóa học: Lò phản ứng, trao đổi nhiệt, hệ thống đường ống, thích nghi với môi trường ăn mòn như axit mạnh và kiềm.
Thiết bị y tế: dụng cụ phẫu thuật, vật liệu cấy ghép, vv với các yêu cầu chống ăn mòn và vô sinh cao.
Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống: Thiết bị chế biến cho thực phẩm mặn và axit.
Thép không gỉ 316 là một lựa chọn lý tưởng cho môi trường ăn mòn phức tạp do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và tính chất cơ học ổn định.
304L và 316L: phiên bản carbon thấp, được thiết kế để hàn
304L và 316L là các phiên bản carbon thấp của thép không gỉ 304 và 316 và hàm lượng carbon thường được kiểm soát dưới 0,03% để giảm các vấn đề ăn mòn giữa các hạt trong quá trình hàn.
Tầm quan trọng của thiết kế carbon thấp
Trong quá trình hàn, các khu vực nhiệt độ cao sẽ gây ra kết tủa cacbua, đặc biệt là tại ranh giới hạt. Những cacbua này sẽ tiêu thụ crom cục bộ và tạo thành các khu vực nghèo crom, dễ bị ăn mòn giữa các hạt, ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng chống ăn mòn và an toàn cấu trúc của vật liệu. Phiên bản carbon thấp làm giảm đáng kể lượng mưa cacbua bằng cách giảm hàm lượng carbon, đảm bảo tính toàn vẹn của màng thụ động trong vùng hàn và vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt.
Đặc điểm hiệu suất
Hiệu suất hàn tuyệt vời: Hàm lượng carbon thấp có hiệu quả ngăn ngừa sự ăn mòn giữa các hạt, do đó vật liệu vẫn duy trì khả năng chống ăn mòn tốt sau khi hàn.
Khả năng chống ăn mòn ổn định: Đặc biệt phù hợp cho các bộ phận được hàn với số lượng lớn trong thiết bị hóa học, thiết bị năng lượng hạt nhân và kỹ thuật biển.
Tính chất cơ học giảm nhẹ: So với thông thường 304 và 316, 304L và 316L có cường độ thấp hơn một chút, nhưng độ bền và độ dẻo tuyệt vời.
Các ứng dụng điển hình
Lò phản ứng hóa học và bình áp suất
Thiết bị hơi nước nhiệt độ cao và các thành phần nồi hơi
Thiết bị đòi hỏi nhiều hàn trong ngành chế biến y tế và thực phẩm
Cấu trúc hàn cho kỹ thuật hàng hải
Xu hướng phát triển
Trong những năm gần đây, thép không gỉ austenit carbon thấp đã dần được kết hợp với công nghệ tăng cường nitơ để phát triển các loại thép carbon thấp và nitơ cao, giúp cải thiện sức mạnh và khả năng chống ăn mòn trong khi duy trì hiệu suất hàn, mở rộng hơn nữa trường ứng dụng.
Tính chất chính của thép không gỉ austenitic
Thép không gỉ Austenitic được đánh giá cao cho bộ tính chất cân bằng tốt của chúng, khiến chúng phù hợp với một loạt các ứng dụng đầy thách thức.
Kháng ăn mòn:
Hàm lượng crom cao (ít nhất 16%) trong thép không gỉ Austenitic cung cấp khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, bao gồm khả năng chống ăn mòn khí quyển, oxy hóa và ăn mòn trong hầu hết các hóa chất hữu cơ và vô cơ. Điều này làm cho các thép không gỉ austenit đặc biệt hiệu quả trong các môi trường như dung dịch axit và kiềm, và môi trường biển nơi tiếp xúc với clorua là phổ biến.
Tính chất cơ học:
Thép không gỉ Austenitic thể hiện độ bền kéo cao, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh vật liệu dưới tải. Khả năng chịu được nhiệt độ cao và ứng suất mà không làm suy yếu hơn nữa hiệu suất của chúng trong các ứng dụng như trao đổi nhiệt, các thành phần lò và lò phản ứng nhiệt độ cao.
Khả năng định dạng và Khả năng hàn:
Thép không gỉ Austenitic có tính hình thức cao và có thể được chế tạo thành các hình dạng phức tạp bằng cách sử dụng các kỹ thuật xử lý tiêu chuẩn như lăn, rèn, uốn cong và vẽ sâu. Khả năng hàn tuyệt vời của họ giúp họ dễ dàng tham gia bằng các kỹ thuật hàn khác nhau như TIG (khí trơ vonfram) và hàn MIG (khí trơ kim loại).
Hiệu suất nhiệt độ đông lạnh và tăng cao:
Thép không gỉ Austenitic vẫn giữ được sức mạnh và độ bền của chúng ở cả cực thấp (đông lạnh) và nhiệt độ cao. Điều này làm cho chúng trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho các tàu đông lạnh, cũng như các ứng dụng trong các nhà máy điện, bộ trao đổi nhiệt và các môi trường khác hoạt động trong điều kiện nhiệt độ biến động.
Tính chất vệ sinh:
Do hoàn thiện bề mặt mịn và khả năng chống ăn mòn, thép không gỉ austenitic đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, đồ uống và dược phẩm, trong đó duy trì sự sạch sẽ và điều kiện vệ sinh là rất quan trọng.
Độ bền và tuổi thọ:
Thép không gỉ Austenitic thường thể hiện cuộc sống dịch vụ lâu dài do khả năng chống gỉ, ăn mòn và hao mòn cơ học. Đặc điểm này làm cho chúng hiệu quả về chi phí trong thời gian dài, mặc dù giá mua ban đầu cao hơn so với các vật liệu khác.
Tính chất chính của ống thép không gỉ austenitic
Các ống thép không gỉ Austenitic được biết đến với sự kết hợp đặc biệt giữa các tính chất cơ học, hóa học và vật lý, khiến chúng trở thành lựa chọn ưa thích trong nhiều ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe. Các đặc điểm độc đáo của các ống này phát sinh từ cấu trúc vi mô austenit ổn định của chúng và các yếu tố hợp kim cân bằng cẩn thận, cung cấp khả năng chống ăn mòn vượt trội, sức mạnh cơ học, khả năng định dạng tuyệt vời và chất lượng vệ sinh.
Kháng ăn mòn
Một trong những tính chất quan trọng nhất của ống thép không gỉ austenitic là khả năng chống ăn mòn nổi bật của chúng. Điện trở này phần lớn được quy cho hàm lượng crom cao (thường là trên 16%) trong hợp kim, tạo thành một màng oxit thụ động trên bề mặt của ống. Bộ phim này hoạt động như một rào cản tự phục hồi chống lại quá trình oxy hóa và các loại tấn công hóa học khác nhau.
Trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là chế biến hóa học, dược phẩm và kỹ thuật biển, ống phải chịu đựng các môi trường ăn mòn cao, bao gồm tiếp xúc với axit, kiềm, muối và clorua. Các ống thép không gỉ Austenitic, đặc biệt là các loại được làm từ các lớp 316 và 316L, được thiết kế đặc biệt cho các điều kiện như vậy. Việc bổ sung 2 Moly3% Molypden trong các ống bằng thép không gỉ Austenitic cấp độ 316 giúp cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn cục bộ như rỗ và ăn mòn kẽ hở, đặc biệt quan trọng trong môi trường có nồng độ clorua cao, như dung dịch làm sạch nước biển hoặc nước biển.
Ví dụ, trong các nhà máy khử muối hoặc nền tảng dầu ngoài khơi, nơi ăn mòn do clorua là một mối quan tâm chính, các ống thép không gỉ Austenitic cung cấp độ bền và an toàn lâu dài. Khả năng chống ăn mòn của họ không chỉ kéo dài tuổi thọ mà còn giảm tần suất và chi phí bảo trì.
Sức mạnh cơ học
Các ống thép không gỉ Austenit cũng thể hiện sức mạnh cơ học tuyệt vời, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng cấu trúc, chịu tải và áp suất cao. Những ống này duy trì độ bền kéo, độ dẻo và độ bền cao trong phạm vi nhiệt độ rộng từ điều kiện đông lạnh đến nhiệt độ cao vượt quá 800 ° C.
Cấu trúc tinh thể FCC (tập trung vào mặt) ổn định của thép không gỉ austenitic cho phép các ống thép không gỉ austenitic giữ lại độ dẻo dai của chúng ngay cả ở nhiệt độ dưới 0. Điều này làm cho chúng trở nên lý tưởng để sử dụng trong các hệ thống đông lạnh như lưu trữ và phân phối LNG (khí tự nhiên hóa lỏng), trong đó độ giòn ở nhiệt độ thấp có thể dẫn đến thất bại thảm khốc trong các vật liệu ít kiên cường hơn.
Ở đầu kia của quang phổ, các ống này cũng hoạt động đặc biệt tốt trong môi trường nhiệt độ cao, chẳng hạn như trong các bộ trao đổi nhiệt, hệ thống phát điện hoặc lò công nghiệp. Độ bền nhiệt độ cao và điện trở oxy hóa của các ống thép không gỉ austenit làm cho chúng đáng tin cậy ngay cả dưới ứng suất nhiệt không đổi.
Trong các hệ thống sản xuất và đường ống áp lực, các ống thép không gỉ Austenitic được đánh giá cao về khả năng chịu được áp lực bên trong mà không bị biến dạng hoặc vỡ. Tính toàn vẹn cơ học của chúng đảm bảo hoạt động an toàn trong cả điều kiện tĩnh và động, trong đó nhiệt độ, áp suất và vận tốc chất lỏng khác nhau.
Khả năng hàn và khả năng định dạng
Một lợi thế quan trọng khác của các ống thép không gỉ Austenitic là khả năng hàn và định dạng tuyệt vời của chúng. Các ống này có thể dễ dàng hàn bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn, chẳng hạn như TIG (khí trơ vonfram), MIG (khí trơ kim loại) và các phương pháp hàn điện trở. Chúng không yêu cầu xử lý nhiệt sau chiến binh trong nhiều ứng dụng, đặc biệt khi sử dụng các biến thể carbon thấp như 304L và 316L, được thiết kế để giảm nguy cơ kết tủa cacbua và ăn mòn giữa các hạt trong quá trình hàn.
Độ dẻo cao và độ linh hoạt của các ống thép không gỉ austenitic làm cho chúng cực kỳ thích nghi trong các quy trình sản xuất. Chúng có thể được vẽ, uốn cong, hình thành sâu hoặc hydroformed thành các hình dạng phức tạp mà không bị nứt hoặc mất tính toàn vẹn cấu trúc. Khách sạn này rất cần thiết trong các ngành công nghiệp như chế biến thực phẩm, sản xuất dược phẩm và hệ thống ống ô tô, trong đó các ống thường cần được tùy chỉnh cho bố cục cụ thể và các ràng buộc không gian.
Ví dụ, trong một cơ sở sản xuất đồ uống, các ống bằng thép không gỉ Austenitic có thể cần được định tuyến qua các góc chặt chẽ hoặc các nền tảng đa cấp. Khả năng uốn cong và hình thành ống mà không ảnh hưởng đến sức mạnh hoặc sự sạch sẽ của nó là một lợi thế hoạt động đáng kể.
Chất lượng vệ sinh và thẩm mỹ
Các ống thép không gỉ Austenitic đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng vệ sinh do hoàn thiện bề mặt mịn và đặc điểm dễ làm sạch. Bản chất không xốp của bề mặt ngăn chặn sự tích tụ của vi khuẩn và hỗ trợ các tiêu chuẩn vệ sinh cao, rất quan trọng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, sữa và dược phẩm.
Các bề mặt bên trong và bên ngoài của các ống thép không gỉ austenit có thể được đánh bóng thành một lớp hoàn thiện giống như gương hoặc satin, làm giảm nguy cơ ô nhiễm và làm cho việc khử trùng dễ dàng hơn. Trong môi trường xử lý trong đó độ tinh khiết và độ sạch của sản phẩm là không thể thương lượng, các ống này thường là vật liệu được lựa chọn để truyền chất lỏng, khí hoặc hơi nước.
Ngoài vệ sinh, các ống thép không gỉ Austenitic cũng được đánh giá cao về sự hấp dẫn thẩm mỹ của họ. Bề mặt tươi sáng, bóng bẩy của chúng không bị làm mờ hoặc dễ dàng xuống cấp theo thời gian, duy trì vẻ ngoài chuyên nghiệp và sạch sẽ ngay cả sau nhiều năm phục vụ. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng kiến trúc hoặc các phần có thể nhìn thấy của thiết bị, nơi xuất hiện cũng quan trọng như hiệu suất.
Ứng dụng công nghiệp
Các ống thép không gỉ Austenitic được công nhận rộng rãi về tính linh hoạt và hiệu suất vô song của chúng trong một số môi trường công nghiệp đòi hỏi khắt khe nhất. Sự kết hợp độc đáo của họ giữa khả năng chống ăn mòn, sức mạnh cơ học, hoàn thiện hợp vệ sinh và độ ổn định nhiệt cho phép chúng được tích hợp vào các hệ thống quan trọng trên một loạt các ngành công nghiệp. Từ các dây chuyền sản xuất thực phẩm đến các thành phần hàng không vũ trụ nhiệt độ cao, các ống thép không gỉ Austenitic cung cấp các giải pháp đáng tin cậy, lâu dài, giúp tăng cường cả an toàn và hiệu quả hoạt động.
Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống
Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống áp đặt các yêu cầu nghiêm ngặt đối với các vật liệu được sử dụng trong sản xuất, chế biến và đóng gói. Sự sạch sẽ, kháng ăn mòn và không phản ứng với các chất thực phẩm là tối quan trọng. Về vấn đề này, các ống thép không gỉ Austenitic, đặc biệt là các lớp như 304 và 316, là tiêu chuẩn của ngành.
Xử lý sữa: Trong các dòng thanh trùng sữa, hệ thống khử trùng và ống vận chuyển sữa, ống thép không gỉ austenitic được ưa chuộng do bề mặt bên trong vệ sinh của chúng, ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn và hình thành màng sinh học. Chúng dễ dàng được làm sạch bằng các hệ thống CIP (sạch sẽ) và chống ăn mòn từ axit lactic.
Cây đồ uống và nhà máy bia: Trong quá trình sản xuất bia, các ống này được sử dụng để vận chuyển wort, bia và chất tẩy rửa. Kháng đối với các hợp chất axit và dễ làm sạch đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm và tuân thủ quy định.
Hệ thống chuyển tải thực phẩm: Ống được sử dụng để mang dầu, nước sốt, hương liệu và hóa chất làm sạch. Kết thúc bề mặt mịn của chúng làm giảm sự tích tụ dư lượng, điều này rất quan trọng để tránh nhiễm bẩn chéo giữa các lô sản xuất.
Các ống thép không gỉ Austenitic cũng duy trì ngoại hình và hiệu suất của chúng mặc dù các chu kỳ làm sạch nhiều lần với các chất tẩy rửa khắc nghiệt, hơi nước hoặc nước nóng, đảm bảo độ bền lâu dài.
Ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu
Trong các lĩnh vực hóa học và hóa dầu, thiết bị và vật liệu thường xuyên tiếp xúc với khí ăn mòn, axit, dung môi và nhiệt độ cao. Ở đây, nhu cầu tương thích hóa học, sức mạnh cao và khả năng chống ăn mòn làm cho các ống thép không gỉ austenitic trở thành một vật liệu không thể thiếu.
Đường ống vận chuyển hóa học: Các ống thép không gỉ Austenit được sử dụng để vận chuyển các chất tích cực như axit sunfuric, axit clohydric và soda ăn da. Các lớp như 316L và thậm chí các biến thể hợp kim cao hơn (ví dụ: 904L, 317L) được chọn cho khả năng chống ăn mòn tăng cường của chúng.
Lò phản ứng và tàu trộn: Những ống này đóng vai trò là cuộn dây bên trong hoặc áo khoác để trao đổi nhiệt hoặc vận chuyển chất lỏng trong các lò phản ứng. Khả năng chống ăn mòn giữa các hạt đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc trong quá trình sử dụng lâu dài.
Các dòng khí và hơi: Trong các nhà máy lọc dầu hóa dầu, các ống thép không gỉ Austenitic được sử dụng trong các hệ thống phân phối hơi, thường ở các vùng nhiệt độ cao hoặc môi trường giàu clorua.
Bản chất phi từ tính của chúng cũng có lợi thế trong các hệ thống thiết bị và kiểm soát nhạy cảm với sự can thiệp từ tính.
Các ứng dụng dược phẩm và y tế
Các ngành công nghiệp dược phẩm và y tế đòi hỏi các vật liệu cực kỳ sạch sẽ, không phản ứng và tương thích sinh học để đảm bảo độ tinh khiết của sản phẩm và an toàn cho bệnh nhân. Các ống thép không gỉ Austenitic, đặc biệt là các biến thể 316L điện, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt này.
BIOREACTORS VÀ CHUYỂN ĐỔI CHUYỂN ĐỔI: Trong sản xuất dược phẩm, các chất lỏng như môi trường nuôi cấy, dung dịch đệm và chất trung gian thuốc được vận chuyển qua các ống thép không gỉ austenitic là vô trùng, liền mạch và chống ô nhiễm.
Thiết bị phẫu thuật và y tế: Các ống thép không gỉ austenitic có thành mỏng được sử dụng trong chế tạo các dụng cụ phẫu thuật, kim, nội soi và các thành phần cấy ghép. Những ống này cung cấp sự cân bằng của sức mạnh, tính linh hoạt và không độc hại.
Đường ống sạch: Các ống được lắp đặt trong môi trường phòng sạch thường được truyền quỹ đạo để tránh ô nhiễm và duy trì vô trùng tuyệt đối. Các ống thép không gỉ Austenitic với nội thất được đánh bóng gương được đặc biệt đánh giá cao cho việc này.
Độ trơ của vật liệu đảm bảo rằng không có các ion hoặc hạt kim loại lọc vào các hợp chất tinh tế, một yêu cầu quan trọng trong sản xuất y học và công nghệ sinh học.
Bộ trao đổi nhiệt và nồi hơi
Trong phát điện, hệ thống HVAC và môi trường biển, ống thép không gỉ austenitic được sử dụng rộng rãi trong các bộ trao đổi nhiệt, bình ngưng và nồi hơi do độ dẫn nhiệt tuyệt vời, điện trở quy mô và độ ổn định cấu trúc ở nhiệt độ cao.
Nhà máy điện: Trong nhiên liệu hóa thạch và các nhà máy hạt nhân, các ống thép không gỉ austenitic phục vụ trong các siêu chất, phục hồi và kinh tế. Khả năng của họ để chịu được cả áp lực hơi nước bên trong và khí thải ăn mòn bên ngoài làm cho chúng rất đáng tin cậy.
Hệ thống HVAC: Các ống này thường được sử dụng trong các cuộn dây ngưng tụ và các đơn vị xử lý không khí, đặc biệt là khi tiếp xúc với không khí ẩm, ăn mòn hoặc không khí mặn là phổ biến.
Lò hơi biển và máy nước nóng: Các ống thép không gỉ Austenitic được chọn để chống ăn mòn nước biển, đặc biệt là ở các lớp như 316 hoặc hybrid song công/austenitic.
Do khả năng chống sốc nhiệt của chúng, các ống này xử lý sự thay đổi nhiệt độ nhanh mà không bị nứt hoặc làm cong vênh, trong các hệ thống thường xuyên chu kỳ giữa nóng và lạnh.
Các lĩnh vực ô tô và hàng không vũ trụ
Các ngành công nghiệp ô tô và hàng không vũ trụ đang ngày càng áp dụng các ống thép không gỉ Austenitic cho tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng, độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa.
Hệ thống ống xả ô tô: Các ống thép không gỉ Austenitic được sử dụng trong bộ giảm âm, vỏ chuyển đổi xúc tác và ống xả. Khả năng chịu đựng nhiệt độ trên 800 ° C của họ và chống lại việc mở rộng hoặc cong vênh khi đạp xe nhiệt là rất quan trọng.
Dòng nhiên liệu và phanh: Trong các phương tiện hiệu suất cao, ống thép không gỉ được sử dụng để đảm bảo hiệu suất lâu dài và khả năng chống thoái hóa hóa học từ nhiên liệu và chất lỏng phanh.
Hệ thống thủy lực và khí nén máy bay: Các ống thép không gỉ Austenitic rất nhẹ nhưng đủ mạnh để chịu được áp lực cao và điều kiện năng động gặp phải trong các hoạt động bay.
Các ứng dụng không gian và quốc phòng: Các ống này được sử dụng trong các hệ thống động lực, các đường làm mát và các thành phần cấu trúc đòi hỏi sự giãn nở nhiệt thấp và thất bại bằng không trong môi trường khắc nghiệt.
Trong tất cả các ứng dụng này, các ống bằng thép không gỉ austenitic được chế tạo chính xác góp phần cải thiện hiệu suất, tiết kiệm trọng lượng và an toàn.
Các ứng dụng đáng chú ý khác
Thiết kế kiến trúc và kết cấu: Các ống được sử dụng trong việc xây dựng mặt tiền, tay vịn và các yếu tố trang trí do sự hấp dẫn thẩm mỹ và khả năng kháng thời tiết của chúng.
Các nhà máy khử muối: Các ống thép không gỉ Austenit rất quan trọng trong các hệ thống khử muối Flash nhiều giai đoạn (MSF) và thẩm thấu ngược (RO) trong đó nước muối và nước biển gây ra sự suy giảm nhanh chóng trong các vật liệu ít hơn.
Sản xuất bán dẫn: Các ống bằng thép không gỉ Austenitic cực kỳ cao (UHP) được sử dụng trong các nhà máy chế tạo chip cho các hệ thống phân phối khí.
Ưu điểm và điểm nổi bật hiệu suất chính
Tối ưu hóa khả năng chống ăn mòn do clorua gây ra
Thép không gỉ Austenitic duy trì sự ổn định trong các môi trường ăn mòn khác nhau với khả năng thụ động mạnh mẽ của nó, đặc biệt là trong môi trường có chứa các ion clorua, trong đó hiệu suất của nó đặc biệt quan trọng. Các ion clorua (CL⁻), như một môi trường ăn mòn có sức tàn phá cao, có mặt rộng rãi trong nước biển, nước làm mát công nghiệp, môi trường sản xuất muối và một số hóa chất nhất định. Nhiều kim loại dễ bị rỗ, ăn mòn kẽ hở và thậm chí là vết nứt ăn mòn căng thẳng trong các môi trường như vậy, nhưng thép không gỉ Austenitic có thể chống lại những thiệt hại như vậy với sự lựa chọn và điều trị phù hợp.
Thép không gỉ Austenitic chứa tỷ lệ crom cao (thường là hơn 18%), cho phép nó nhanh chóng tạo thành một màng thụ động CR₂O₃ dày đặc trên bề mặt. Bộ phim này có thể nhanh chóng tự sửa chữa sau khi bị tổn thương hoặc ăn mòn cơ học nhẹ, và là cốt lõi của khả năng chống ăn mòn của Austenitic Steel. Sau khi thêm niken (chẳng hạn như 812%) và molybdenum (chẳng hạn như 24%), tính ổn định của màng thụ động được tăng cường đáng kể trong môi trường chứa clo, đặc biệt ngăn chặn CL⁻ xâm nhập vào lớp màng để gây ra sự ăn mòn hoặc crevice.
Ví dụ, thép không gỉ 316L không ăn mòn đáng kể sau khi sử dụng lâu dài trong hệ thống nước làm mát chứa 50 ~ 200 ppm Cl⁻, làm cho nó trở thành một vật liệu lý tưởng cho các thiết bị ngưng tụ công nghiệp và ống trao đổi nhiệt. Đối với môi trường biển nghiêm trọng hơn hoặc môi trường muối clorua nồng độ cao, 254Smo (6% MO) hoặc 904L (4,5% MO) có thể cung cấp hiệu suất bảo vệ tuyệt vời hơn. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị khử mặn nước biển, đường ống ngầm và hệ thống xử lý nước thải chứa clorua và thực hiện ổn định.
Trong sản xuất vật liệu và các ứng dụng sau này, khả năng chống ăn mòn căng thẳng có thể được cải thiện hơn nữa bằng cách giảm căng thẳng hàn, sử dụng vật liệu hàn và phương pháp hàn chính xác, và tránh nồng độ ứng suất dư sau khi hàn. Nếu kết hợp với bảo vệ catốt, đánh bóng điện hóa và các phương pháp xử lý quy trình khác, nó cũng có thể cải thiện mật độ bề mặt và tính đồng nhất của nó ở cấp độ vi mô, khiến cho việc bắt đầu ăn mòn trở nên khó khăn hơn.
Mặc dù thép không gỉ austenit rất nhạy cảm với SCC, thông qua tối ưu hóa hợp kim và tăng cường quá trình, khả năng chống ăn mòn toàn diện của nó trong môi trường chứa clorua vẫn tốt hơn so với hầu hết các kim loại kỹ thuật và nó là một trong những vật liệu chống ăn mòn đáng tin cậy nhất trong kỹ thuật thực tế.
Hiệu suất chi phí cao và hiệu quả chi phí vòng đời tuyệt vời
Nhìn bề ngoài, chi phí mua các ống thép không gỉ austenitic thường cao hơn so với thép không gỉ ferritic hoặc martensitic, nhưng khi chúng tôi đánh giá nó từ góc độ của toàn bộ chu kỳ vận hành thiết bị (tức là "chi phí vòng đời"), "hiệu suất chi phí" của nó thực sự có lợi thế đáng kể. Trong hầu hết các trường hợp hoạt động trung và dài hạn, thép không gỉ Austenitic không chỉ có thể giảm chi phí vận hành và bảo trì và giảm thời gian chết, mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị và cải thiện sự ổn định của hệ thống.
Do khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, thép không gỉ austenitic làm giảm đáng kể tần suất bảo trì và chi phí thay thế do ăn mòn. Ví dụ, trong một môi trường trung bình chứa nồng độ axit, kiềm hoặc muối thấp đến trung bình, nếu thép carbon hoặc thép hợp kim thấp, nó thường cần thay thế thường xuyên và xử lý chống ăn mòn thường xuyên, trong khi thép không gỉ austenit thường không cần phải bảo vệ thêm, và thậm chí trong khu vực bị giảm.
Tính toàn vẹn cấu trúc lâu dài của thép không gỉ austenitic có thể tránh được nhiều rò rỉ, vỡ và thậm chí các tai nạn an toàn do ăn mòn. Đối với các thiết bị chính như thiết bị hóa dầu, thiết bị dược phẩm và hệ thống làm mát năng lượng hạt nhân, việc sử dụng thép austenitic hiệu suất cao có thể cải thiện mức độ an toàn của hệ thống, giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường và mang lại lợi ích gián tiếp rất lớn.
Từ góc độ môi trường, thép không gỉ Austenitic có thể được tái chế và tái sử dụng 100%, và có tính bền vững tốt. Trong các ngành công nghiệp sản xuất tiên tiến như Châu Âu và Hoa Kỳ, thép không gỉ Austenitic được coi là một mô hình của "vật liệu xanh". Nó có giá trị tái chế cao, tiêu thụ năng lượng thấp trong quá trình tái sản xuất và hiệu quả sử dụng tài nguyên cao, phù hợp với khái niệm sản xuất xanh và nền kinh tế tuần hoàn.
Lấy ống trao đổi nhiệt bằng thép không gỉ 316L làm ví dụ. Trong các thiết bị hóa học điển hình, chu kỳ thay thế của thép carbon thông thường có thể là 2 đến 3 năm, trong khi 316L thường có thể được sử dụng ổn định trong hơn 10 năm và hầu như không cần thay thế hoặc đại tu trong thời gian phục vụ. Sự khác biệt đáng kể này cho phép thép Austenitic với khoản đầu tư ban đầu cao hơn để tối đa hóa giá trị của "tổng chi phí thấp và độ tin cậy cao" trong hoạt động dài hạn.
Từ quan điểm của nền kinh tế kỹ thuật vĩ mô, các ống thép không gỉ Austenitic mang lại lợi ích kinh tế lâu dài và ổn định cho người dùng với hiệu suất cao và chi phí bảo trì thấp, và là "vật liệu giá trị gia tăng" điển hình.
Lựa chọn lớp linh hoạt cho các điều kiện khác nhau
Một lợi thế đáng kể khác của thép không gỉ Austenitic là loạt vật liệu của nó rất phong phú về sự đa dạng, có thể đáp ứng các điều kiện làm việc của các nhiệt độ, áp suất và môi trường ăn mòn khác nhau. Từ các loại chung cơ bản đến các loại đặc biệt hiệu suất cao, thép không gỉ Austenitic cung cấp cho các kỹ sư một loạt các không gian lựa chọn vật liệu, cải thiện hiệu quả khả năng thích ứng và an toàn của các hệ thống kỹ thuật.
Các lớp tiêu chuẩn như 304 và 304L là thép không gỉ austenitic phổ biến nhất, phù hợp với hầu hết các môi trường hàng ngày và các lần ăn mòn trung tính, như xây dựng bức tường rèm, thiết bị thực phẩm, hệ thống nước nóng, v.v.
Đối với điều kiện làm việc phức tạp hoặc cực đoan hơn, chẳng hạn như môi trường axit mạnh mạnh (axit sunfuric, axit photphoric), dung dịch muối cô đặc, nước biển trộn với tạp chất, v.v., cần có thép austenit cấp cao hơn, ví dụ: ví dụ::
904L: chứa tới 25% Ni và 4,5% MO, với khả năng kháng tuyệt vời với axit sunfuric, axit photphoric và clorua;
254Smo: Với nội dung MO cực cao (hơn 6%) và sức mạnh tốt, nó là một vật liệu sao trong hệ thống xử lý nước biển và ngành công nghiệp bột giấy;
Al-6xn: Với hiệu suất gần như có thể so sánh với các hợp kim dựa trên niken, nó được sử dụng trong môi trường ăn mòn cực độ như cây muối và bể lên men;
Các thép không gỉ siêu Austenitic như S31254 và S32654: Có giá trị pren cực cao (tương đương với điện trở rỗ), và có thể được sử dụng ổn định dưới nồng độ clo cực cao và nhiệt độ cao.
Thép không gỉ Austenit cũng có thể được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cực thấp. Trong các môi trường nhiệt độ thấp như nitơ lỏng (-196 ° C) hoặc oxy lỏng, các vật liệu như 304L và 316L vẫn duy trì độ bền và độ dẻo tuyệt vời, tránh gãy xương giòn ở nhiệt độ thấp, và được sử dụng rộng rãi trong không gian hàng không vũ trụ, lưu trữ khí hóa và vận chuyển tự nhiên.
Về hiệu suất xử lý, thép không gỉ Austenitic có độ dẻo và khả năng hàn tuyệt vời, tạo điều kiện cho việc xử lý và sản xuất các cấu trúc phức tạp. Ngay cả khi không xử lý nhiệt sau khi hàn, nó vẫn có thể duy trì khả năng chống ăn mòn tốt, tốt hơn đáng kể so với các loại thép ferrite hoặc martensitic, cung cấp sự tiện lợi lớn cho các thiết bị hóa học quy mô lớn, hệ thống đường ống có hình dạng đặc biệt và lắp ráp tại chỗ.
Từ khoảng nhiệt độ, khả năng thích ứng ăn mòn đến khả năng thích ứng của xử lý, hệ thống lớp bằng thép không gỉ austenitic đa dạng có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của người dùng công nghiệp trong các kịch bản ứng dụng cực đoan khác nhau, tạo thành một hệ thống giải pháp vật liệu hoàn chỉnh và linh hoạt.
Xu hướng tương lai
Nhu cầu ngày càng tăng đối với các vật liệu nhẹ, chống ăn mòn trong công nghệ tái tạo và xanh
Khi cam kết toàn cầu về tính trung lập carbon tăng tốc, việc xây dựng cơ sở hạ tầng cho năng lượng tái tạo và công nghệ xanh đã trở thành một trong những động lực chính của sự đổi mới vật liệu. Thép không gỉ Austenitic đóng vai trò không thể thay thế trong các hệ thống năng lượng xanh sau đây do khả năng chống ăn mòn, sức mạnh và khả năng thích ứng của nó:
Hệ thống năng lượng mặt trời và gió
Các đường ống bên trong và đầu nối của các tháp tuabin gió: Năng lượng gió ngoài khơi phải đối mặt với môi trường độ ẩm cao và độ ẩm cao, và các yêu cầu chống ăn mòn của vật liệu là cực kỳ cao. Các thép không gỉ austenitic cao như 316L và 254SMO có thể ngăn ngừa ăn mòn xịt muối một cách hiệu quả.
Hệ thống thu thập nhiệt mặt trời: Các trạm năng lượng mặt trời tập trung sử dụng một số lượng lớn các ống truyền nhiệt, đòi hỏi phải hoạt động ổn định lâu dài trong nước nhiệt độ cao hoặc môi trường muối. Thép không gỉ Austenitic như 316TI có thể cung cấp độ ổn định nhiệt tuyệt vời và độ bền cấu trúc.
Năng lượng hydro và pin nhiên liệu
Hydrogen có độ thấm và độ khuếch tán cực kỳ mạnh. Thép thông thường dễ bị hydro. Thép không gỉ Austenitic đã được sử dụng rộng rãi trong các thành phần vận chuyển hydro, lưu trữ và pin nhiên liệu áp suất cao do độ bền cao và cấu trúc dày đặc của nó. Cụ thể, 316L cho thấy hiệu suất tuyệt vời trong các chai, van và đường ống lưu trữ hydro áp suất cao.
Xây dựng xanh và xử lý nước môi trường
Với việc phổ biến các tiêu chuẩn thiết kế tòa nhà xanh, thép không gỉ Austenitic ngày càng được ưa chuộng như là vật liệu ưa thích cho các hệ thống đường ống trong nhà và ngoài trời. Nó không chỉ đẹp về ngoại hình, mà khả năng chống ăn mòn của nó có thể tránh được ô nhiễm thứ cấp gây ra bởi sự lão hóa đường ống. Trong nước trong nước cao cấp, tái sử dụng nước lưu hành, tái tạo nước thải và các hệ thống xử lý nước khác, thép không gỉ Austenitic 304/316 được sử dụng rộng rãi trong các thành phần chính như thiết bị lọc màng, thân máy bơm và thiết bị sục khí.
Chuỗi công nghiệp xe năng lượng mới (NEV)
Với sự phát triển tăng tốc của hệ thống pin xe điện, hệ thống quản lý nhiệt và xe pin nhiên liệu hydro, các yêu cầu cao hơn được đặt trên khả năng chống ăn mòn và niêm phong các đường ống và các thành phần niêm phong. Thép không gỉ Austenit có thể được sử dụng không chỉ cho các ống làm mát và các mô-đun trao đổi nhiệt, mà còn cho các vật liệu lót của các chai lưu trữ hydro áp suất cao.
Xu hướng nghiên cứu và phát triển của thép austenitic nitrogen cao và ít niken: giảm chi phí và cải thiện hiệu suất
Hiệu suất cao của thép không gỉ Austenitic xuất phát từ hệ thống hợp kim đặc biệt của chúng, đặc biệt là hàm lượng niken (NI) cao, mang đến cho chúng một cấu trúc và độ dẻo dai ổn định. Tuy nhiên, tài nguyên niken đắt tiền và giá của chúng dao động dữ dội. Đồng thời, một số quốc gia có mức độ phụ thuộc tài nguyên cao. Để giảm chi phí và tăng cường khả năng kiểm soát vật liệu, các nhà nghiên cứu cam kết phát triển các loại thép không gỉ austenitic ít niten mới, ít nikel và đã đạt được tiến bộ đáng kể trong các thử nghiệm công nghiệp.
Thép không gỉ austen cao
Là một yếu tố hình thành austenite, nitơ không chỉ có thể ổn định cấu trúc tổ chức, mà còn tăng cường sức mạnh, sức đề kháng rỗ và kháng ăn mòn căng thẳng của vật liệu. Trong những năm gần đây, các tổ chức nghiên cứu thép lớn đã bắt đầu sử dụng công nghệ hòa tan nitơ áp suất cao để kết hợp hiệu quả nitơ vào thép và đã phát triển các thép không gỉ austenit nitơ cao mới như S30432, S31651 và S310HNBN.
Ưu điểm của nó bao gồm:
Sức mạnh được cải thiện rất nhiều, và sức mạnh năng suất được tăng 30 ~ 50%, có thể đạt được giảm cân và giảm cân;
Kháng ăn mòn được cải thiện, đặc biệt là tiềm năng rỗ được cải thiện đáng kể;
Thay thế một phần của niken và giảm chi phí hợp kim;
Hiệu suất hàn tốt, phù hợp cho các bộ phận cấu trúc cường độ cao, đường ống chống áp lực và các kịch bản khác.
Hiện tại, thép không gỉ nitơ cao đã được sử dụng trong cấy ghép y tế, lò phản ứng áp suất cao, thiết bị thực phẩm và các lĩnh vực khác, và dự kiến sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong các phương tiện năng lượng mới và các thùng chứa nhiệt độ cao và áp suất cao trong tương lai.
Hợp kim hiệu quả chi phí thấp
Để giải quyết vấn đề giá niken cao, các nhà nghiên cứu đã cố gắng kiểm soát sự kết hợp của các nguyên tố hợp kim và thay thế một phần niken bằng nitơ mangan (MN) (N) để đạt được sự cân bằng giữa độ ổn định của austenite và kháng ăn mòn. Ví dụ: Sê-ri 201 (như S20100, S20153) là một đại diện điển hình của thép-Mangan cao cấp thấp. Nó có chi phí thấp và đã được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ánh sáng, giao thông vận tải và trang trí kiến trúc.
