Gambaran Keseluruhan Gred Paip Keluli Tahan Karat dan Sifatnya

Keluli tahan karat sangat dihargai kerana serba boleh dan tahan lama dalam pelbagai aplikasi. Terdapat pelbagai gred keluli tahan karat, setiap satu dioptimumkan untuk senario penggunaan tertentu dalam sektor termasuk industri, Marin, pembinaan, dan pengangkutan. Jadual di bawah memberikan gambaran keseluruhan beberapa pilihan biasa:

Apabila memilih Paip Keluli Tahan Karat untuk aplikasi tertentu, langkah pertama ialah menentukan sifat asas yang perlu diutamakan. Ini boleh dibahagikan kepada lima kumpulan: austenit, dupleks, ferit, martensitik, dan pengerasan kerpasan.

Berikut ialah gambaran ringkas tentang cara kumpulan dan gred aloi yang berbeza mungkin dipilih berdasarkan keperluan khusus:

• kakisan rintangan: Pemilihan bergantung kepada persekitaran. Perbincangan lanjut diperlukan untuk pemilihan yang tepat.
• Rintangan haba: Gred Austenit, terutamanya yang tinggi kromium, selalunya juga dengan silikon tinggi, unsur nitrogen dan nadir bumi (cth., gred 310 dan 253MA), biasanya dipilih. Feritik yang distabilkan digunakan dalam keadaan yang kurang ekstrem. Gred feritik kromium tinggi mempunyai rintangan pengoksidaan yang tinggi (cth., 446), tetapi mempunyai kekuatan panas yang lebih rendah.
• Kriogenik (suhu rendah) rintangan: Gred Austenit mempunyai keliatan yang sangat baik pada suhu yang sangat rendah. Tiada keluli tahan karat lain yang sesuai pada suhu yang sangat rendah.
• Tindak balas magnet: Gred Austenit mempunyai kebolehtelapan magnet yang rendah; gred nikel yang lebih tinggi (cth., 316 atau 310) lebih berkemungkinan menjadi bukan magnet jika bekerja dengan sejuk.
• Kekuatan tinggi: Gred pengerasan martensit dan kerpasan biasanya dipilih. Gred dupleks juga boleh berguna. Gred austenit bekerja sejuk juga mempunyai kekuatan tinggi.

Pemilihan Paip Keluli Tahan Karat untuk Ketahanan Kakisan

Memilih gred yang paling kos efektif untuk persekitaran menghakis tertentu boleh menjadi tugas yang rumit. Strategi yang baik selalunya melibatkan mempertimbangkan perkara yang telah digunakan sebelum ini dalam persekitaran yang serupa, hayat perkhidmatan bahan tersebut, dan corak kakisannya.

Rintangan Kakisan Umum

Untuk persekitaran seperti asid kuat di mana kakisan am seragam adalah kebimbangan utama, terdapat jadual gred yang disyorkan dan lengkung kakisan iso yang menyediakan kadar kakisan yang dijangkakan. Walau bagaimanapun, persekitaran yang kelihatan serupa boleh mempunyai perbezaan kecil yang mempengaruhi kadar kakisan dengan ketara. Contohnya, walaupun kesan klorida boleh memudaratkan.

Hakisan Tempatan

Keluli tahan karat sering terkakis disebabkan oleh kakisan tempatan, terutamanya melalui mekanisme hakisan pitting dan celah, yang sebahagian besarnya dikawal oleh kehadiran klorida dalam persekitaran, diburukkan lagi dengan peningkatan suhu. Rintangan gred Paip Keluli Tahan Karat tertentu terhadap kakisan pitting dan celah ditunjukkan oleh nombor Setara Rintangan Pittingnya (PRA), yang boleh dikira seperti berikut:

PRE = %Cr + 3.3 %Mo + 16 %N

di sini, %Cr mewakili peratusan kromium, %Mo peratusan molibdenum, dan %N peratusan nitrogen dalam aloi. Nilai PRE yang lebih tinggi menunjukkan rintangan yang lebih besar terhadap kakisan pitting dan celah.

“Super austenit” gred (cth., N08904 dan S31254) dengan sehingga 6%Mo dan “super dupleks” gred (cth., S32750 dan S32520) dengan kromium yang sangat tinggi, molibdenum yang kaya, dan penambahan nitrogen boleh menahan persekitaran yang mengandungi klorida yang lebih teruk sehingga hampir takat didih.

“pewarnaan teh” ialah satu bentuk khusus kakisan setempat yang terdapat dalam item Paip Keluli Tahan Karat yang terdedah kepada persekitaran atmosfera yang agresif, seperti pendedahan marin. Pemilihan gred, kualiti kemasan, kaedah fabrikasi, pemasangan, dan penyelenggaraan semuanya memainkan peranan penting dalam mengurangkan isu ini.

Retak Kakisan Tekanan (SCC)

Gred austenit biasa seperti 304 dan 316 terdedah kepada retak kakisan tegasan (SCC), terutamanya dalam persekitaran klorida pada suhu lebih 60 darjah Celsius di bawah tegasan tegangan. Gred feritik hampir kebal terhadap bentuk serangan ini, dan gred dupleks sangat tahan. Jika SCC adalah isu yang berpotensi, gred ferit atau dupleks boleh menjadi pilihan yang bijak.

Pemilihan Paip Keluli Tahan Karat untuk Sifat Mekanikal dan Fizikal

Pemilihan Paip Keluli Tahan Karat selalunya melibatkan mempertimbangkan rintangan kakisan yang dikehendaki dan sifat mekanikal dan fizikal logam.. Gred martensit kekuatan tinggi (cth., 431) dan gred pengerasan kerpasan (cth., 630/17-4PH) sering dipilih untuk aplikasi seperti aci dan gelendong injap.

Gred dupleks berkekuatan tinggi seperti 2205 mungkin menyelesaikan isu kakisan sambil turut menyumbang kepada keberkesanan kos kerana kekuatannya yang tinggi. Gred ferit seperti 3CR12 mungkin memberikan rintangan kakisan yang mencukupi untuk aplikasi bukan hiasan dan menawarkan kelebihan kurang herotan daripada perubahan suhu kerana pekali pengembangan terma yang rendah., serupa dengan keluli lembut dan 2/3 iaitu gred austenit seperti 304.

Ingat bahawa pemilihan harus sentiasa mempertimbangkan sifat mekanikal dan fizikal seawal mungkin dalam proses.

Apabila memilih gred untuk rintangan kakisan, adalah penting untuk mempertimbangkan juga cara produk boleh dibuat. Pertimbangan ini sangat mempengaruhi ekonomi produk. Di bawah ialah perbandingan beberapa gred biasa dan ciri-ciri fabrikasi relatifnya. Perbandingan adalah sewenang-wenangnya 1 kepada 10 penimbang, dengan 10 menunjukkan fabrikasi yang sangat baik dengan kaedah tertentu.

Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa mungkin terdapat pertukaran antara hartanah yang diingini. Contohnya, gred 303 mempunyai kebolehmesinan yang sangat baik. Walau bagaimanapun, kandungan sulfur yang tinggi, yang meningkatkan kelajuan pemotongan dengan begitu mendadak, juga mengurangkan kebolehkimpalan gred dengan ketara, kebolehbentukan, dan rintangan kakisan. PRE yang dikira untuk gred ini tidak mengambil kira kesan negatif sulfur, menjadikannya tidak sesuai untuk digunakan dalam persekitaran marin atau klorida lain.

Pemilihan Paip Keluli Tahan Karat untuk Kos

Kos boleh dilihat sebagai harga belian $/kg atau $/meter yang jelas. Walau bagaimanapun, pendekatan ini boleh memberikan pandangan jangka pendek yang herot. Pendekatan yang lebih realistik ialah "Jumlah Kos Pemilikan" (TCO) atau "Kos Kitaran Hayat" (LCC) pandangan. Ini menilai kos kepada pemilik aset sepanjang hayat item yang diperlukan. Ia faktor dalam kos penyelenggaraan atau penggantian yang berterusan, berpotensi membawa kepada Jumlah Kos Pemilikan yang lebih rendah walaupun harga pembelian permulaan yang lebih tinggi.

Contohnya, pilihan gred Paip Keluli Tahan Karat 301 untuk kereta rel pinggir bandar memastikan bahawa kenderaan asas akan bertahan tanpa karat struktur untuk hayat yang diperlukan, diukur dalam beberapa dekad. Panel tahan karat boleh dibersihkan, tidak memerlukan lukisan, dan ahli struktur tidak memerlukan pemeriksaan berkala yang mahal untuk mengesahkan integriti.

Pertimbangan lain ialah pilihan antara produk standard dan istimewa. Produk standard yang tersedia dari rak stokis biasanya kos yang lebih rendah daripada produk yang perlu dikilangkan khas. Reka bentuk berdasarkan standard stok item biasanya membayar dividen. Pengecualian untuk ini adalah jika kuantiti yang diperlukan adalah besar dan keperluan itu telah dirancang dengan baik pada masa hadapan – di sini produk istimewa boleh menjadi kos yang lebih rendah dan juga mengurangkan kos fabrikasi.

Kesimpulan

Sebelum memilih gred keluli tahan karat, pertimbangkan bukan sahaja sifat yang diperlukan seperti rintangan kakisan, tetapi juga sifat sekunder seperti sifat fizikal dan mekanikal, dan kemudahan fabrikasi. Pilihan yang betul akan diberi ganjaran bukan sahaja lama, kehidupan tanpa masalah, tetapi juga melalui fabrikasi dan pemasangan yang kos efektif.