Нержавеющая сталь, обладает
превосходными свойствами, как например коррозионная стойкость, привлекательный
внешний вид имеет многостороннее применение в различных промышленных
областях, строительстве и быту. Хорошо обработанная поверхность нержавеющей
стали говорит о качестве материала.
По визуальным причинам многие
конструкционные элементы из благородной стали шлифуются в конце процесса
обработки. Относительно коррозионной стойкости действует принцип, что чем
поверхность более гладкая, тем выше коррозионная стойкость. Так отполированная
поверхность дольше сохраняет внешний вид и свойства нержавеющей стали.
Для достижения оптимального
результата при обработке нержавеющей стали необходимо соблюдать следующие условия
Условия обработки
нержавеющей стали
Надо подобрать такой вид поверхности
материала, то есть катаный материал, травленный и/или второй раз подвергнутый
термической обработке, чтобы базовая поверхность была как можно более близка к
требуемому качеству поверхности.
В целях сохранения коррозионной
стойкости надо перед обработкой обратить внимание на правильные условия
складирование и транспортировку материала. Это по существу обозначает, что:
- избегать
любого соприкосновения с другими видами стали (стальные щётки, стальные
канаты), а также материал надо складировать отдельно от катаной стали;
- избегать
повреждения поверхности и кромок, а также царапин;
- нельзя
складировать материал в близости от места обработки.
Шлифование
Существуют многие параметры, которые
влияют на шероховатость, а также на вид шлифованной поверхности:
- шлифовальный
станок с элементами, которые соприкасаются с материалом, а также имеет
определённые параметры обработки (скорость резания и подачи);
- применение
вспомогательных средств для шлифования (масел и эмульсий);
- качество
абразивного материала.
На основании этих определённых
процессом шлифования ограничивающих условий невозможно указать общую
зависимость между достигнутой поверхностью и примененным абразивным изделием.
Чтобы предупредить недоразумения во время согласования качества требуемой
поверхности, надо перед началом обработки определить предельную формулу, а
также значение шероховатости.
Шлифование и коррозия
Независимо от вида примененной
нержавеющей стали, а тем самым прочности обрабатываемого предмета, надо
безусловно соблюдать данные ниже указания, касающиеся шлифования нержавеющей
стали:
- Никогда
не применять абразивные инструменты сначала на нормальной стали, а затем
на нержавеющей стали!
- Необходимо
тщательно удалять отходы шлифования со всех поверхностей!
- Никогда
не обсыпать поверхности благородной стали тлеющими искрами!
- Температуры
обработки должны быть достаточно низкие, чтобы не доходило до образования
карбидов хрома и этим самым до межкристаллитной коррозии. В случае, когда
материал покроется налётом, необходимой является дополнительная обработка!
Только таким образом можно
гарантировать, что не образуется новый пассивный слой и другие поверхности не
будут повреждены в результате язвенной или межкристаллитной коррозии.
Что такое благородная
сталь?
Под понятием благородной стали
обычно подразумевают « нержавеющую сталь». Однако, что действительно скрывается
под понятием «благородной стали» и каковы типичные области применения
нержавеющей благородной стали?
Термином благородная сталь
определены все виды стали, сплавленные по специальной технологии, с высокой
степенью чистоты, которая равномерно реагирует на предусмотренную термическую
обработку. Из этого определения вытекает, что благородная сталь это
необязательно только легированная и высоколегированная сталь. В наших
рассуждениях займёмся высоколегированной благородной сталью с содержанием хрома
не меньше чем 10,5%.
Высоколегированную благородную сталь
можно подразделить на основании её структуры на следующие группы:
- ферритная
нержавеющая сталь
- мартенситная
нержавеющая сталь
- аустенитная
нержавеющая сталь
- ферритно-аустенитная
нержавеющая сталь (сталь Duplex)
Ферритная нержавеющая сталь
Ферритная нержавеющая сталь
разделяется в свою очередь на две группы: с содержанием хрома с около 11% по
13%; с содержанием хрома (Cr) с около 17%
Хромовую сталь с содержанием 10,5 по
13% хрома в связи с небольшим содержанием хрома называют только сталью «с
повышенной стойкостью к коррозии». Она применяется там, где на первом плане
находятся прочность, безопасность и необходимость небольшого ухода, а также нет
специальных требований относительно вида. Такой областью применения является
например изготовление контейнеров, вагонов и транспортных средств.
Мартенситная
нержавеющая сталь
Мартенситная благородная сталь с
содержанием хрома с 12% по 18% а также угля свыше 0,1% в температурах свыше
950-1050ºС становится аустенитной. Быстрое переохлаждение (закалка) ведёт к
образованию мартенситной структуры. Эта структура имеет, главным образом в
облагороженном состоянии, высокую прочность, которая растёт вместе с ростом
содержания угля. Эта сталь применяется, например, в производстве лезвий для
бритья, ножей и ножниц. Условием достаточной стойкости к коррозии является
соответствующее выполнение поверхности, какое можно получить, например, в
процессе шлифования.
Аустенитная нержавеющая сталь
Аустенитная благородная сталь,
называемая также хромоникелевой, с содержанием никеля свыше 8% это выгодная
комбинация по отношению к свойствам обработки, стойкости к коррозии, а также механическим
свойствам. Поэтому аустенитная сталь применяется в тех областях, в которых
выступают агрессивные коммуникации. Например, в соприкосновении с морской
водой, содержащей хлориды, в химической и пищевой промышленностях.
Аустенитно-ферритная нержавеющая сталь
Аустенитно-ферритную благородную
сталь называют часто, в связи с двумя элементами её структуры, сталью Duplex.
Высокая гибкость с одновременным повышением стойкости к коррозии позволяют
применять эту сталь главным образом в области техники off-shore.
Может ли ржаветь
нержавеющая сталь?
Для нержавеющей стали с содержанием
хрома свыше 10,5% невозможно абсолютно исключить возникновение ржавчины. Даже
аустенитная сталь с содержанием хрома свыше 20%, а также никеля свыше 8% может
ржаветь в случае неправильного обращения с ней, а также в случае неправильной
обработки или в случае дефекта структуры.
Пассивный слой
Благородная сталь входит в реакцию с
кислородом и образует слой окиси так же, как обычная сталь. В нормальной стали
кислород однако входит в реакцию с существующими атомами железа и образует
пористую поверхность, позволяющую на прогрессию реакции. Эта реакция может
длиться вплоть до полного «перержавения» предмета. В нержавеющей стали кислород
входит в реакцию с довольно высокой концентрацией содержащихся в стали атомов
хрома. Атомы хрома и кислорода образуют толстый слой окиси, который замедляет
прогресс реакции. Этот слой называют также пассивным слоем, в связи с
трудностью войти в реакцию в столкновении со средой. Прочность этого пассивного
слоя зависит прежде всего от состава сплава стали.
Коррозия
Существуют две причины образования ржавчины
на «нержавеющей» стали: пассивный слой не мог образоваться или пассивный слой
был разрушен.
Разрушение пассивного слоя можно
предотвратить только соблюдая высокую степень чистоты. Обрабатываемые
поверхности должны быть в основном очищены от всех загрязнений, возникших во
время обработки.
Перечисленные ниже виды коррозии
образуются в результате разрушения пассивного слоя после его образования:
Поверхностная коррозия
с убытками
Поверхностная коррозия с убытками
характеризуется равномерным убытком поверхности обрабатываемого предмета. Этот
вид коррозии выступает только тогда, когда на поверхность из стали действуют
кислоты или сильные щёлочи. Степень убытка ниже 0,1 мм в год считается
достаточной стойкостью к поверхностной коррозии с убытками.
Язвенная коррозия
(plitting)
Язвенная коррозия может выступать,
когда пассивный слой будет локально нарушен. За местное нарушение слоя отвечают
ионы хлорида, которые в присутствии электролита отнимают у благородной стали
атомы хрома, необходимые для образования пассивного слоя. В этих местах
образуются отверстия похожие на иголочный укол. Опасность язвенной коррозии
повышается в результате накопления на поверхности осадков, чужой ржавчины,
остатков шлака или цветных налётов.
Межкристаллитная коррозия
Межкристаллитная коррозия может
выступать, когда в результате воздействия тепла на границах шлифовальных зерен
оседают карбиды хрома, которые в присутствии кислотных соединений изменяются в
раствор. Это происходит при следующих температурах:
- аустенитная
сталь 450º - 850ºС
- ферритная
сталь не больше чем 900ºС
В случае правильного подбора
шлифовального материала межкристаллитная коррозия не имеет возможность
возникновения.
Контактная коррозия
Контактная коррозия (гальваническая)
возникает, когда разные металлические материалы соприкасаются друг с другом, и
они увлажнены электролитом. Тогда менее благородный материал поражается и
переходит в раствор. Нержавеющая сталь в соприкосновении с другими материалами
остается в невредимом состоянии (благородном).
Для обработки нержавеющей стали в каталоге абразивные инструменты Klingspor Вы сможете
найти большое количество абразивных инструментов на гибкой основе и
армированных отрезных кругов Kronenflex