I. Introdução ao aço inoxidável:
Todos os metais reagem com o oxigênio da atmosfera para formar uma película de óxido na superfície. Infelizmente, o óxido de ferro formado no aço carbono comum continua a oxidar, fazendo com que a corrosão se expanda continuamente e eventualmente forme buracos. A superfície do aço carbono pode ser protegida por pintura ou galvanoplastia com metais resistentes à oxidação (como zinco, níquel e cromo). No entanto, como as pessoas sabem, esta protecção é apenas uma película fina. Se a camada protetora estiver danificada, o aço abaixo começará a enferrujar.
Aço que resiste a meios corrosivos fracos, como ar, vapor e água, e meios corrosivos químicos, como ácidos, álcalis e sais. Também conhecido como aço inoxidável resistente a ácidos. Em aplicações práticas, o aço que resiste a meios corrosivos fracos é frequentemente chamado de aço inoxidável, enquanto o aço que resiste a meios químicos é chamado de aço resistente a ácidos. Devido às diferenças de composição química entre os dois, o primeiro pode não resistir necessariamente à corrosão por meios químicos, enquanto o último geralmente possui propriedades inoxidáveis. A resistência à corrosão do aço inoxidável depende dos elementos de liga contidos no aço. O cromo é o elemento básico que permite ao aço inoxidável obter resistência à corrosão. Quando o teor de cromo no aço atinge cerca de 12%, o cromo reage com o oxigênio no meio corrosivo e forma uma película de óxido muito fina (película passiva) na superfície do aço, o que pode impedir a corrosão adicional da matriz do aço. Além do cromo, os elementos de liga comumente usados também incluem níquel, molibdênio, titânio, nióbio, cobre, nitrogênio, etc., para atender aos requisitos de estrutura e desempenho de aço inoxidável para diversas aplicações.
II. Classificação do aço inoxidável: O aço inoxidável é geralmente classificado de acordo com a estrutura da matriz da seguinte forma:
- Aço inoxidável ferrítico. Contém 12% - 30% de cromo. Sua resistência à corrosão, tenacidade e soldabilidade aumentam com o aumento do teor de cromo. Possui melhor resistência à corrosão sob tensão por cloretos do que outros tipos de aço inoxidável.
- Aço inoxidável austenítico. Contém mais de 18% de cromo e cerca de 8% de níquel e uma pequena quantidade de molibdênio, titânio, nitrogênio e outros elementos. Possui bom desempenho abrangente e pode resistir à corrosão de vários meios.
- Aço inoxidável duplex austenítico-ferrítico. Possui as vantagens do aço inoxidável austenítico e ferrítico e possui superplasticidade.
- Aço inoxidável martensítico. Possui alta resistência, mas baixa plasticidade e soldabilidade.
III. Características e utilizações do aço inoxidável:
4. Processos de tratamento de superfície de aço inoxidável:
V. Características de embalagem e principais produtos de diversas siderúrgicas:
Outras siderúrgicas nacionais: Shandong Taigang, Jiangyin Zhaoshun, Xinghua Dainan, Xi'an Huaxin, Southwest e Dongfang Special Steel. Essas pequenas fábricas processam principalmente chapas relaminadas a partir de resíduos. Seus processos de produção são atrasados, as superfícies das placas são ruins, não há garantia de propriedades mecânicas. O conteúdo do elemento é quase o mesmo das grandes fábricas, mas o preço é mais barato que o mesmo modelo das grandes fábricas.
Siderúrgicas importadas estrangeiras: Shanghai Krupp, África do Sul, América do Norte, Japão, Bélgica, Finlândia. As chapas importadas têm processos de produção avançados, superfícies de chapa limpas e bonitas e bordas cortadas. O preço é superior ao dos modelos nacionais do mesmo tipo.
VI. Especificações, modelos e tamanhos de aço inoxidável: As placas de aço inoxidável incluem bobinas e placas planas originais.
- As bobinas são divididas em bobinas laminadas a frio e bobinas laminadas a quente, bobinas aparadas e bobinas não aparadas.
- A espessura das bobinas laminadas a frio é geralmente 0.3 - 3mm. Existem também chapas laminadas a frio com espessura de 4 - 6mm. As larguras são 1m, 1219m e 1,5m, indicadas por 2B.
- A espessura das bobinas laminadas a quente é geralmente de 3 - 14mm. Existe também uma bobina com espessura de 16mm. As larguras são 1250, 1500, 1800 e 2000, indicadas por NO.1.
- Bobinas com larguras de 1,5m, 1,8m e 2,0m são bobinas aparadas.
- As larguras das bobinas não aparadas são geralmente 1520, 1530, 1550, 2200, etc., que são mais largas que a largura normal.
- Em termos de preço, o mesmo modelo de bobinas aparadas e bobinas não aparadas geralmente tem uma diferença de preço de cerca de 300 - 500 yuans.
- As bobinas podem ser cortadas de acordo com o comprimento exigido pelos clientes. Após serem achatadas por uma niveladora, são chamadas de placas achatadas. Para laminação a frio, geralmente é achatado para 1m * 2m, 1219 * 2438, também chamado de 4 * 8 pés. Para laminação a quente, geralmente é achatado para 1,5m * 6m, 1,8m * 6m, 2m * 6m. As placas abertas de acordo com esses tamanhos são chamadas de placas padrão ou placas de tamanho fixo.
As placas planas originais também são chamadas de placas laminadas de passagem única: - A espessura das placas originais está geralmente entre 4 mm e 80 mm. Existem também espessuras de 100 mm e 120 mm, e essa espessura pode ser solicitada sob medida.
- As larguras são 1,5m, 1,8m e 2m e o comprimento é superior a 6 metros.
- Características: As placas planas originais são grandes em volume, alto custo, difíceis de decapagem e inconvenientes para transporte.
VII. Distinção de espessura:
- Devido à leve deformação dos rolos causada pelo aquecimento durante o processo de laminação na siderurgia, a espessura das chapas laminadas apresenta desvio, geralmente mais espessa no meio e mais fina em ambos os lados. Ao medir a espessura da placa, é estipulado pelo estado que a parte central da cabeça da placa deve ser medida.
- A razão para a tolerância é baseada nas necessidades do mercado e do cliente. Geralmente, é dividido em grande tolerância e pequena tolerância.
VIII. Gravidade específica de vários materiais de aço inoxidável:
- A gravidade específica de 304, 304L, 304J1, 321, 201 e 202 é 7,93.
- A gravidade específica de 316, 316L, 309S e 310S é 7,98.
- A gravidade específica da série 400 é 7,75.
IX. Fórmulas de cálculo para aço inoxidável:
Fórmulas de cálculo:
Tubo de aço inoxidável: (diâmetro externo - espessura da parede) × espessura da parede × 0.02491=Kg/m
Chapa de aço inoxidável; espessura * (largura × comprimento) × gravidade específica=Kg/centímetro quadrado
Aço redondo: (diâmetro × diâmetro) × 0.00623=Kg/M
Preço da bobina: preço da placa plana * espessura teórica/espessura real - taxa de nivelamento
Preço da placa plana: preço da bobina * espessura real/espessura teórica + taxa de nivelamento
Fórmula de cálculo teórica:
Placa da bobina: peso pesado ÷ espessura de referência (espessura real) × espessura teórica=peso teórico
Placa achatada da placa da bobina: comprimento × largura × espessura × densidade=peso teórico
Placa média: comprimento × largura × espessura teórica × densidade=peso teórico
Comprimento da bobina: peso real ÷ largura ÷ espessura (espessura de referência) ÷ densidade=comprimento da bobina
Espessura real da bobina: bobina aparada=peso da bobina ÷ largura ÷ comprimento da bobina ÷ densidade
Bobina não aparada=(peso da bobina - peso do fio da borda) ÷ largura ÷ comprimento da bobina ÷ densidade
Preço da placa plana: preço da placa plana=(peso da bobina * preço base de mercado - valor do fio de borda + taxa de nivelamento) / peso total da placa plana
Explicação de alguns termos da indústria do aço inoxidável:
- Placa com excesso de peso:
Motivo: Por motivos técnicos na siderurgia, ao laminar chapas grossas, a espessura real é mais espessa que a espessura padrão, ou o comprimento e a largura são maiores que o padrão, resultando em um peso maior que o peso teórico.
Método de cotação: Adicione 200 - 400 yuans/tonelada à cotação diária ou faça uma cotação ao cliente de acordo com o preço ponderado para compensar a parte com excesso de peso. - Placa relaminada:
As chapas relaminadas são geralmente fabricadas por pequenas fábricas a partir de resíduos e tarugos. A tecnologia de processamento é atrasada, a superfície da placa é ruim, não há garantia de qualidade e propriedades mecânicas e o teor de níquel não atende aos requisitos formais. No processamento, é difícil fazer furos e dobrar fios. Sua vantagem é que o preço é cerca de 1500 - 2000 yuans mais barato que o das grandes fábricas. As chapas relaminadas são geralmente produzidas em Dainan. - Chapa laminada a frio:
Razão para produzir chapas laminadas a frio: Como há uma grande diferença de preço entre bobinas laminadas a quente e bobinas laminadas a frio, e as bobinas relaminadas são mais baratas do que as bobinas laminadas a frio, as chapas laminadas a frio têm vantagens de preço e grandes margens de lucro, então muitos fabricantes produzem chapas laminadas a frio.
Processo de produção: Os fabricantes que produzem chapas laminadas a frio não têm capacidade de produzir eles próprios chapas laminadas a frio. Seus processos produtivos não atendem aos requisitos para produção de chapas frias. Assim, eles compram bobinas laminadas a quente de grandes siderúrgicas, realizam recozimento de superfície e tratamento térmico e, em seguida, relaminam-nas em bobinas laminadas a frio de várias espessuras.
Características: Os materiais de primeira qualidade são produzidos sem quaisquer falhas. Materiais de segunda qualidade podem causar arranhões e diferenças de cor durante a produção, mas não são muito graves. Não há diferença substancial nas propriedades mecânicas e no conteúdo do elemento em comparação com materiais de primeira qualidade. O preço é relativamente mais barato que o dos materiais de primeira qualidade. Pode ser utilizado por clientes com requisitos menos rigorosos! - Diferença entre L1 e LH em 201:
L1 significa que o teor de níquel na placa 201 atinge 0,8%; LH significa que o teor de níquel na placa 201 chega a 0,6%. O preço do LH é relativamente mais barato que o do L1.
Usos e propriedades de vários tipos de aço inoxidável:
Aço inoxidável endurecido por precipitação. Possui boa conformabilidade e soldabilidade e pode ser usado como material de ultra-alta resistência na indústria nuclear e aeroespacial. De acordo com a composição, pode ser dividido em série Cr (SUS400), série Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) e série de endurecimento por precipitação (SUS600). Série 200 - aço inoxidável austenítico cromo-níquel-manganês série 300.
Aço inoxidável endurecido por precipitação. Possui boa conformabilidade e soldabilidade e pode ser usado como material de ultra-alta resistência na indústria nuclear e aeroespacial.
De acordo com a composição, pode ser dividido em série Cr (SUS400), série Cr-Ni (SUS300), Cr-Mn-Ni (SUS200) e série de endurecimento por precipitação (SUS600).
Série 200 - aço inoxidável austenítico cromo-níquel-manganês
Série 300 - aço inoxidável austenítico cromo-níquel
301 - Boa ductilidade, utilizada para produtos moldados. Também pode ser endurecido por velocidade mecânica. Boa soldabilidade. Melhor resistência ao desgaste e resistência à fadiga do que o aço inoxidável 304.
302 - Mesma resistência à corrosão do 304. Devido ao teor de carbono relativamente maior, ele tem melhor resistência.
303 - Ao adicionar uma pequena quantidade de enxofre e fósforo, fica mais fácil de usinar.
{{0}} Ou seja, aço inoxidável 18/8. O grau GB é 0Cr18Ni9.
309 - Possui melhor resistência à temperatura que 304.
316 - Depois do 304, é o segundo tipo de aço mais utilizado. Utilizado principalmente na indústria alimentícia e instrumentos cirúrgicos. A adição de elementos de molibdênio confere-lhe uma estrutura anticorrosiva especial. Devido à sua melhor resistência à corrosão por cloretos que o 304, também é utilizado como “aço para construção naval”. SS316 é normalmente usado em dispositivos de recuperação de combustível nuclear. O aço inoxidável grau 18/10 geralmente também atende a esse nível de aplicação. [1]
Modelo 321 - Exceto pela adição de elementos de titânio para reduzir o risco de corrosão por solda do material, outras propriedades são semelhantes ao 304.
Série 400 - ferrite e aço inoxidável martensítico
408 - Boa resistência ao calor, fraca resistência à corrosão, 11% Cr, 8% Ni.
409 - O modelo mais barato (na Grã-Bretanha e nos Estados Unidos), geralmente usado como escapamento de automóveis, pertence ao aço inoxidável ferrite (aço cromo).
410 - Martensítico (aço cromo de alta resistência), boa resistência ao desgaste, baixa resistência à corrosão.
416 - A adição de enxofre melhora o desempenho de processamento do material.
420 - Aço martensítico de "grau ferramenta", semelhante ao aço inoxidável mais antigo, como o aço com alto cromo Buehler. Também usado para facas cirúrgicas e pode ficar muito brilhante.
430 - Aço inoxidável ferrite, para fins decorativos, como acessórios automotivos. Boa conformabilidade, mas baixa resistência à temperatura e resistência à corrosão.
440 - Aço para ferramentas de alta resistência com teor de carbono ligeiramente superior. Após tratamento térmico adequado, pode obter maior resistência ao escoamento. A dureza pode chegar a 58HRC e pertence ao aço inoxidável mais duro. O exemplo de aplicação mais comum é “lâmina de barbear”. Existem três modelos comumente usados: 440A, 440B, 440C. Além disso, existe o 440F (tipo fácil de processar).
Série 500 - liga de aço de cromo resistente ao calor.
Série 600 - aço inoxidável endurecido por precipitação martensítica.
630 - O modelo de aço inoxidável de endurecimento por precipitação mais comumente usado, geralmente também chamado de 17-4; 17% Cr, 4% N.
As tecnologias comuns de tratamento de superfície de aço inoxidável têm os seguintes métodos de tratamento:
① Tratamento de clareamento natural de superfície; ② Tratamento brilhante de espelho de superfície; ③ Tratamento de coloração de superfície.
1.3.1 Tratamento de branqueamento natural de superfície: Durante o processamento do aço inoxidável, por meio de processos como enrolamento, bainha, soldagem ou tratamento de aquecimento artificial de superfície, é gerada incrustação de óxido preto. Esta escala dura de óxido cinza-preto consiste principalmente em dois componentes EO4, NiCr2O4 e NiF. No passado, métodos corrosivos fortes, como ácido fluorídrico e ácido nítrico, eram geralmente usados para removê-lo. Porém, esse método tem alto custo, polui o meio ambiente, é prejudicial ao corpo humano e possui forte corrosividade. Foi gradualmente eliminado. Atualmente, existem principalmente dois métodos para tratar incrustações de óxido:
(1) Método de jato de areia (jateamento): Use principalmente o método de pulverização de microesferas de vidro para remover a incrustação de óxido preto na superfície.
(2) Método químico: Use uma pasta de decapagem e passivação livre de poluição e uma solução de limpeza com aditivos inorgânicos que não seja tóxica à temperatura ambiente para lavagem por imersão. Assim, atinge-se o objetivo do tratamento branqueador da cor natural do aço inoxidável. Após o tratamento, basicamente parece uma cor fosca. Este método é mais adequado para produtos grandes e complexos.
1.3.2 Métodos de tratamento de brilho espelhado de superfície de aço inoxidável: De acordo com a complexidade dos produtos de aço inoxidável e os requisitos do usuário, métodos de polimento mecânico, polimento químico e polimento eletroquímico podem ser usados para obter brilho espelhado. As vantagens e desvantagens destes três métodos são as seguintes:
1.3.3 Tratamento de coloração de superfície: A coloração do aço inoxidável não apenas confere várias cores aos produtos de aço inoxidável, aumenta a variedade de produtos, mas também melhora a resistência ao desgaste e à corrosão dos produtos.
Existem os seguintes métodos de coloração para aço inoxidável:
(1) Método de coloração por oxidação química;
(2) Método de coloração por oxidação eletroquímica;
(3) Método de coloração de óxido por deposição de íons;
(4) Método de coloração por oxidação em alta temperatura;
(5) Método de coloração por craqueamento em fase gasosa.
Uma breve visão geral de vários métodos é a seguinte:
(1) Método de coloração por oxidação química: Em uma solução específica, a cor do filme é formada por oxidação química. Existem métodos de dicromato, método de sal de sódio misto, método de sulfetação, método de oxidação ácida e método de oxidação alcalina. Geralmente, o "método INCO" é mais utilizado. No entanto, se quiser garantir uma cor consistente de um lote de produtos, um eletrodo de referência deve ser usado para controle.
(2) Método de coloração eletroquímica: Em uma solução específica, a cor do filme é formada por oxidação eletroquímica.
(3) Método de coloração de óxido de deposição de íons, método químico: Coloque a peça de aço inoxidável em uma máquina de revestimento a vácuo para revestimento por evaporação a vácuo. Por exemplo, caixas e pulseiras de relógios banhadas a ouro titânio são geralmente amarelo dourado. Este método é adequado para processar grandes quantidades de produtos. Como o investimento é grande e o custo é alto, não é rentável para produtos de pequenos lotes.
(4) Método de coloração por oxidação em alta temperatura: Em um sal fundido específico, mergulhe a peça e mantenha-a em determinados parâmetros do processo para fazer com que a peça forme uma película de óxido de certa espessura e apresente várias cores.
(5) Método de coloração por craqueamento em fase gasosa: É relativamente complexo e menos utilizado na indústria.
1.3 Seleção de métodos de tratamento
Para tratamento de superfície de aço inoxidável, o método apropriado deve ser selecionado de acordo com a estrutura do produto, material e diferentes requisitos de superfície.
Significado de SUS: SUS é o código para aço inoxidável no padrão JIS japonês.
Quando os padrões japoneses são emitidos, todos eles vêm com explicações de redação. Nas tabelas anexas às explicações são descritos o processo de evolução das numerações dos aços e as características e utilizações das numerações dos aços listadas nas normas. Se o número do aço no Japão for uma marca importada dos Estados Unidos, o prefixo "SUS" (aço usa aço inoxidável) é adicionado antes do número de três dígitos. Mas a diferença da ASTM (Sociedade Americana de Testes e Materiais) é que se for um número de aço desenvolvido pelo próprio Japão, o sufixo “J” indica Japão. Por exemplo, “SUS 316J1” é diferente de “SUS 316”.
Qual é a dureza do aço inoxidável SUS316?
304 é relativamente pobre em resistência ao desgaste e ao calor. Há pouca diferença no magnetismo. Haverá um fenômeno magnético fraco após o processamento, mas pode ser eliminado posteriormente pela tecnologia. A dureza de 316 para placas médias, placas finas e tiras após tratamento (HRB)<>.
Os dois aços inoxidáveis mais usados atualmente são 304 e 316 (ou correspondentes a 1,4308 e 1,4408 em alemão).
