Φερριτικές ιδιότητες και εφαρμογές ανοξείδωτου χάλυβα

Οι φερριτικοί χάλυβες είναι υψηλής ποιότητας χρωμίου, μαγνητικοί ανοξείδωτοι χάλυβες με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα. Γνωστή για την καλή ολκιμότητα, την αντοχή στη διάβρωση και τη διάβρωση λόγω διάβρωσης, οι φερριτικοί χάλυβες χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές αυτοκινήτων, μαγειρικά σκεύη και βιομηχανικό εξοπλισμό.

Χαρακτηριστικά του φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα

Σε σύγκριση με τους ωστενιτικούς χάλυβες, οι οποίοι έχουν δομή κόκκων (FCC) με κεντρικό πρόσωπο, οι φερριτικοί χάλυβες ορίζονται από δομή κόκκων (BCC) κεντραρισμένη στο σώμα. Με άλλα λόγια, η κρυσταλλική δομή τέτοιων χαλύβων αποτελείται από ένα κύτταρο κυβικού ατόμου με ένα άτομο στο κέντρο.

Αυτή η δομή κόκκων είναι χαρακτηριστική του άλφα σιδήρου και είναι αυτό που δίνει στις φερριτικές χαλύβες τις μαγνητικές τους ιδιότητες. Οι φερριτικοί χάλυβες δεν μπορούν να σκληρυνθούν ή να ενισχυθούν με θερμική επεξεργασία, αλλά έχουν καλή αντοχή στη διάβρωση λόγω διάβρωσης. Μπορούν να επεξεργαστούν με κρύο και να μαλακώσουν με ανόπτηση.

Ενώ δεν είναι τόσο ανθεκτικές ή ανθεκτικές στη διάβρωση όπως οι ωστενιτικές ποιότητες, οι φερριτικές ποιότητες γενικά έχουν καλύτερες μηχανικές ιδιότητες. Αν και γενικά είναι πολύ συγκολλήσιμα, ορισμένοι τύποι φερριτικού χάλυβα μπορεί να είναι επιρρεπείς στην ευαισθητοποίηση της συγκολλημένης θερμότητας ζώνης και να συγκολλούν θερμές ράβδους μετάλλου. Ως εκ τούτου, οι περιορισμοί συγκόλλησης περιορίζουν τη χρήση αυτών των χαλύβων σε λεπτότερα όργανα μέτρησης.

Λόγω της χαμηλότερης περιεκτικότητάς τους σε χρώμιο και νικέλιο, οι τυποποιημένοι τύποι φερριτικού χάλυβα είναι συνήθως λιγότερο δαπανηροί από τους ωστενιτικούς ομολόγους τους. Η περιεκτικότητα σε χρώμιο μπορεί να κυμαίνεται από 10,5 έως 27 τοις εκατό και, όπως οι μαρτενσιτικοί βαθμοί, υπάρχει γενικά μικρή ή και καθόλου περιεκτικότητα σε νικέλιο. Οι ειδικοί βαθμοί περιλαμβάνουν συχνά το μολυβδαίνιο και, σε μικρότερο βαθμό, χρησιμοποιούν αλουμίνιο και τιτάνιο.

Τα φερριτικά κράματα ανοξείδωτου χάλυβα μπορούν γενικά να ταξινομηθούν σε πέντε ομάδες, τρεις οικογένειες τυποποιημένων βαθμών (ομάδες 1 έως 3 παρακάτω) και δύο οικογένειες χάλυβες ειδικής ποιότητας (ομάδες 4 και 5 παρακάτω). Ενώ οι τυποποιημένοι φερριτικοί χάλυβες είναι, κατά πολύ, η μεγαλύτερη ομάδα καταναλωτών όσον αφορά τη χωρητικότητα, η ζήτηση για ανοξείδωτους χάλυβες ειδικής ποιότητας αυξάνεται σταθερά.

Τύποι φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα

• Ομάδα 1 (τύπος 409 / 410L): Αυτά έχουν τη χαμηλότερη περιεκτικότητα σε χρώμιο όλων των ανοξείδωτων χαλύβων και είναι ιδανικά για ελαφρώς διαβρωτικά περιβάλλοντα όπου είναι αποδεκτή η τοπική σκουριά. Το λιγότερο ακριβό από όλους τους ανοξείδωτους χάλυβες τύπου 409 δημιουργήθηκε αρχικά για τους σιγαστήρες συστημάτων εξάτμισης αυτοκινήτων, αλλά τώρα μπορεί να βρεθεί στα περιβλήματα σωλήνων καυσαερίων αυτοκινήτων και καταλυτικού μετατροπέα. Ο τύπος 410L χρησιμοποιείται συχνά για δοχεία, λεωφορεία και πλαίσια οθόνης LCD.
• Ομάδα 2 (τύπος 430): Ο συνηθέστερα χρησιμοποιούμενος φερριτικός χάλυβας τύπου 430 έχει υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρώμιο και είναι συνεπώς πιο ανθεκτικός στη διάβρωση από νιτρικά οξέα, αέρια θείου και πολλά οργανικά και διατροφικά οξέα. Σε ορισμένες εφαρμογές, ο βαθμός αυτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντικατάσταση του ωστενιτικού τύπου 304. Ο τύπος 430 βρίσκεται συχνά σε εσωτερικές συσκευές, όπως τύμπανα πλυντηρίων, νεροχύτες, μαχαιροπίρουνα, εσωτερικά πάνελ, πλυντήρια πιάτων και άλλα μαγειρικά σκεύη.
• Ομάδα 3 (τύπος 430Ti, 439 και 441): Έχοντας καλύτερα χαρακτηριστικά συγκόλλησης και μορφοποίησης από τα φερριτικά φύλλα της ομάδας 2 του χάλυβα, ο χάλυβας της ομάδας 3 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αντικαταστήσει το ωστενιτικό τύπου ωστενιτικού τύπου 304 σε ευρύτερο φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένων των νεροχυτών, των σωλήνων ανταλλαγής, των συστημάτων εξάτμισης και των συγκολλημένων τμημάτων των πλυντηρίων ρούχων.
• Ομάδα 4 (τύπος 434, 436, 444): Με υψηλότερη περιεκτικότητα σε μολυβδαίνιο, οι φερριτικές αυτές ποιότητες ανοξείδωτου χάλυβα έχουν ενισχυμένη αντοχή στη διάβρωση και χρησιμοποιούνται σε δεξαμενές ζεστού νερού, ηλιακούς θερμοσίφωνες, εξαρτήματα συστήματος εξάτμισης, ηλεκτρικά βραστήρα, στοιχεία φούρνου μικροκυμάτων, καθώς και το ταξίδι αυτοκινήτων. Ειδικότερα, ο βαθμός 444 έχει ένα ισοδύναμο αντοχής στη διάβρωση (PRE) έως την κατηγορία 316, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιείται σε περιβάλλον με μεγαλύτερη διαβρωτική εξωτερική επιφάνεια
• Ομάδα 5 (446, 445, 447): Αυτή η ομάδα ειδικών ανοξείδωτων χαλύβων χαρακτηρίζεται από σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο. Το αποτέλεσμα είναι ο χάλυβας με εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και οξείδωση (ή οξείδωση). Στην πραγματικότητα, η αντοχή στη διάβρωση του βαθμού 447 είναι ισοδύναμη με εκείνη του μετάλλου τιτανίου. Το μολυβδαίνιο προστίθεται επίσης συνήθως για τη βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση. Οι εφαρμογές για τον ατσάλι της Ομάδας 5 βρίσκονται σε ιδιαίτερα διαβρωτικά παράκτια και υπεράκτια περιβάλλοντα.

Πηγές

Νοτιοαφρικανική ένωση ανάπτυξης ανοξείδωτου χάλυβα. Τύποι.URL: www.sassda.co.zaΔιεθνές φόρουμ ανοξείδωτου χάλυβα (ISSF). Η φερριτική λύση .URL: www.worldstainless.org