1. Grundlegendes Konzept von Edelstahl 304
Edelstahl 304 ist ein universelles Edelstahlmaterial, das zu austenitischem Edelstahl gehört. Austenitischer Edelstahl zeichnet sich durch gute Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und Bearbeitbarkeit aus. Die chemische Zusammensetzung von Edelstahl 304 umfasst hauptsächlich etwa 18 % Chrom (Cr) und etwa 8 % Nickel (Ni), der Rest besteht hauptsächlich aus Eisen (Fe) und einer kleinen Menge anderer Elemente. Das Vorhandensein von Chrom bildet auf der Oberfläche von Edelstahl einen dichten Chromoxidschutzfilm, der korrosive Medien wie Sauerstoff und Feuchtigkeit effektiv daran hindern kann, mit dem Metall im Inneren des Edelstahls zu reagieren, wodurch eine gute Korrosionsbeständigkeit gewährleistet wird. Nickel trägt dazu bei, die Austenitstruktur zu stabilisieren und die Zähigkeit und Plastizität von Edelstahl zu erhöhen.
Edelstahl 304 wird in vielen Bereichen eingesetzt, wie z. B. in Geräten zur Lebensmittelverarbeitung, Küchenutensilien, architektonischer Dekoration, chemischen Anlagen usw. In der Lebensmittelverarbeitungsindustrie gewährleistet seine Korrosionsbeständigkeit die Sicherheit und Hygiene von Lebensmitteln; in der architektonischen Dekoration kann er zur Herstellung von Handläufen, Türen und Fenstern usw. verwendet werden, die sowohl schön als auch langlebig sind.
2. Über die Oberflächenbehandlung "2B"
"2B" ist ein gängiger Verarbeitungszustand der Edelstahloberfläche. Es ist eine Oberflächenbeschaffenheit, die durch Verfahren wie Wärmebehandlung, Beizen und Kaltwalzölentfernung nach dem Kaltwalzen erhalten wird. Der Edelstahl nach dieser Oberflächenbehandlung hat einen gewissen Glanz, ein relativ flaches und glattes Aussehen und eine geringe Oberflächenrauheit.
Im Vergleich zu anderen Oberflächenbehandlungsverfahren hat Edelstahl mit 2B-Oberfläche eine bessere Bearbeitbarkeit. Wenn beispielsweise in Zukunft Edelstahlprodukte hergestellt werden, ist die 2B-Oberfläche leichter zu biegen, zu stanzen und anderen Bearbeitungsvorgängen zu unterziehen und kann nach der Bearbeitung eine gute Erscheinungsqualität beibehalten. Es eignet sich auch für einige Anlässe, die einen gewissen Glanz erfordern, aber nicht so hochglänzend wie ein Spiegel sein müssen, wie z. B. die Gehäuse von Küchengeräten, die Außenfläche einiger Industrieanlagen usw.
Edelstahl 304 2B bezieht sich auf Edelstahl 304, der einer 2B-Oberflächenbehandlung unterzogen wurde. Dieses Material kombiniert die hervorragenden Eigenschaften von Edelstahl 304 selbst und die Eigenschaften der 2B-Oberflächenbehandlung und wurde in vielen Branchen weit verbreitet eingesetzt.
3. Wie ist die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl 304 2B?
Korrosionsbeständigkeit in allgemeinen korrosiven Umgebungen
Edelstahl 304 2B weist in allgemeinen atmosphärischen Umgebungen eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf. Dies liegt daran, dass er etwa 18 % Chrom enthält, das mit Sauerstoff in der Luft reagiert und auf der Oberfläche des Edelstahls einen dichten, kontinuierlichen Chromoxid-(Cr₂O₃)-Schutzfilm bildet. Dieser Schutzfilm ist sehr stabil und kann Feuchtigkeit, Sauerstoff und andere Schadstoffe in der Luft (wie Schwefeldioxid) wirksam daran hindern, die Metallmatrix im Inneren des Edelstahls weiter zu erodieren. In städtischen oder Innenräumen beispielsweise rostet Edelstahl 304 2B auch bei längerer Einwirkung von Luft nicht leicht, und sein Aussehen kann hell und neu bleiben.
In Süßwasserumgebungen weist Edelstahl 304 2B ebenfalls eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Dies ist hauptsächlich auf seinen stabilen Passivierungsfilm zurückzuführen, der der Erosion durch gelösten Sauerstoff im Wasser widerstehen kann. In Wasser mit einer hohen Konzentration an Chloridionen (Cl⁻), wie z. B. Meerwasser oder einigen kontaminierten Industrieabwässern, wird seine Korrosionsbeständigkeit jedoch in gewissem Umfang beeinträchtigt. Chloridionen können den Chromoxidschutzfilm durchdringen und die Integrität des Passivierungsfilms zerstören, was zu lokaler Korrosion von Edelstahl, wie z. B. Lochfraß, führt.
Korrosionsbeständigkeit in chemischen Medien
Edelstahl 304 2B kann in einigen schwach sauren und schwach alkalischen chemischen Medien eine gute Korrosionsbeständigkeit aufrechterhalten. Beispielsweise kann sein Passivierungsfilm im pH-Bereich von 4-9 relativ stabil existieren, um die Reaktion von chemischen Substanzen mit der Metallmatrix zu verhindern. Seine Korrosionsbeständigkeit nimmt jedoch in stark sauren (wie Salzsäure, Schwefelsäure) oder stark alkalischen (wie Natriumhydroxid) Umgebungen ab. Stark saure Umgebungen lösen den Chromoxidschutzfilm auf, legen die Metallmatrix frei und reagieren mit der Säure; obwohl stark alkalische Umgebungen nicht so schnell korrodieren wie stark saure Umgebungen, korrodieren sie Edelstahl 304 2B auch in Hochtemperatur- und hochkonzentrierten Alkalilösungen.
Für einige chemische Medien, die oxidierende Substanzen enthalten, wie z. B. Salpetersäure, weist Edelstahl 304 2B eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Salpetersäure kann den Passivierungsfilm auf der Oberfläche von Edelstahl verstärken und seine Korrosionsbeständigkeit weiter verbessern. Wenn das Medium jedoch auch Substanzen wie Chloridionen enthält, die den Passivierungsfilm zerstören, wird seine Korrosionsbeständigkeit ebenfalls auf komplexe Weise beeinträchtigt.
Korrosionsbeständigkeit in Hochtemperaturumgebungen
Im mittleren Temperaturbereich (im Allgemeinen unter 500 °C) kann die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl 304 2B grundsätzlich aufrechterhalten werden. Mit steigender Temperatur beschleunigt sich jedoch seine Oxidationsrate, und der Chromoxidschutzfilm auf der Oberfläche kann sich verändern. In einer Hochtemperatur- und Sauerstoffumgebung kann Edelstahl oxidieren und eine dickere Oxidschicht bilden. Wenn die Oxidschicht kontinuierlich und dicht bleiben kann, kann sie immer noch eine gewisse Schutzfunktion ausüben; wenn sich die Oxidschicht jedoch ablöst oder reißt, verringert sich die Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl.
In einer Umgebung mit hohen Temperaturen und korrosiven Elementen wie Schwefel, wie z. B. der schwefelhaltigen Rauchgasumgebung, die bei einigen industriellen Verbrennungsprozessen entsteht, kann Edelstahl 304 2B durch Sulfide korrodiert werden. Sulfide reagieren mit dem Chromoxidschutzfilm auf der Oberfläche von Edelstahl, zerstören die Integrität des Schutzfilms und führen dann dazu, dass der Edelstahl korrodiert.
4. Wie beurteilt man die Qualität von Edelstahl 304 2B?
Sichtprüfung
Oberflächenebenheit: Die Oberfläche von hochwertigem Edelstahl 304 2B sollte eben und glatt sein. Berühren Sie die Oberfläche mit der Hand, und es sollten keine offensichtlichen Unebenheiten oder Wellen vorhanden sein. Legen Sie die Platte an einen gut beleuchteten Ort und beobachten Sie, ob das reflektierte Licht gleichmäßig ist. Wenn die Oberfläche wellenförmig ist, wird die Lichtreflexion verzerrt. Dies liegt daran, dass die Oberfläche während des Produktionsprozesses uneben ist, wenn der Walzprozess nicht dem Standard entspricht.
Gleichmäßigkeit der Farbe: Seine Farbe sollte gleichmäßig und konsistent sein. Hochwertiger Edelstahl 304 2B weist normalerweise eine helle Silberfarbe auf, und es gibt keine Farbflecken, Farbunterschiede oder Vergilbungen auf der gesamten Oberfläche. Wenn die Oberflächenfarbe von Edelstahl ungleichmäßig ist, kann er während des Verarbeitungsprozesses verunreinigt worden sein, oder die Zusammensetzung des Materials selbst ist ungleichmäßig. Beispielsweise kann Edelstahl mit mehr Verunreinigungen lokale Farbveränderungen auf der Oberfläche aufweisen.
Inspektion auf Kratzer und Defekte: Überprüfen Sie die Oberfläche sorgfältig auf Kratzer, Abschürfungen oder Vertiefungen. Kleinere Kratzer können das Aussehen beeinträchtigen, aber tiefere Kratzer können den Passivierungsfilm auf der Oberfläche von Edelstahl beschädigen und seine Korrosionsbeständigkeit verringern. Durch die Bestrahlung mit schrägem Seitenlicht können die feinen Kratzer und Defekte auf der Oberfläche deutlicher beobachtet werden. Diese Kratzer können während des Transports, der Verarbeitung oder der Lagerung verursacht werden.
Analyse der chemischen Zusammensetzung
Chrom (Cr)- und Nickel (Ni)-Gehalt: Die Hauptelementlegierungen von Edelstahl 304 sind Chrom und Nickel. Der Chromgehalt beträgt etwa 18 % und der Nickelgehalt etwa 8 %. Eine genaue Analyse der chemischen Zusammensetzung erfordert professionelle Geräte, wie z. B. ein Spektrometer. Durch die Bestimmung des Chrom- und Nickelgehalts kann festgestellt werden, ob der Edelstahl dem 304-Standard entspricht. Wenn der Chrom- und Nickelgehalt unzureichend ist, verringern sich die Korrosionsbeständigkeit und die Zähigkeit des Edelstahls. Beispielsweise führt ein niedriger Chromgehalt zu einer unvollständigen Bildung des Oberflächenpassivierungsfilms, wodurch der Edelstahl leicht rostet.
Inspektion auf Verunreinungselemente: Überprüfen Sie, ob zu viele schädliche Verunreinigungselemente vorhanden sind, wie z. B. Schwefel (S) und Phosphor (P). Schwefel und Phosphor verringern die Zähigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Edelstahl. In hochwertigem Edelstahl 304 2B sollte der Schwefel- und Phosphorgehalt auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten werden. Im Allgemeinen sollte der Schwefelgehalt 0,03 % und der Phosphorgehalt 0,045 % nicht überschreiten. Wenn der Gehalt an Verunreinigungselementen zu hoch ist, kann der Edelstahl während der Verarbeitung oder Verwendung reißen oder seine Korrosionsbeständigkeit kann sich verschlechtern.
Prüfung der physikalischen Eigenschaften
Härteprüfung: Ein Härteprüfgerät kann verwendet werden, um die Härte von Edelstahl 304 2B zu testen. Eine angemessene Härte weist darauf hin, dass das Material eine gute Verschleißfestigkeit und Verformungsbeständigkeit während der Verarbeitung und Verwendung aufweist. Für Edelstahl 304 2B liegt die Härte im Allgemeinen bei etwa 187 Brinellhärte (HB). Wenn die Härte zu hoch ist, kann dies seine Verarbeitungseigenschaften beeinträchtigen, z. B. werden Biegen, Stanzen und andere Vorgänge schwierig; wenn die Härte zu niedrig ist, kann es während des Gebrauchs zu Kratzern und Verformungen kommen.
Dichtebestimmung: Die theoretische Dichte von Edelstahl 304 beträgt etwa 7,93 g/cm³. Durch Messung der Dichte kann vorläufig festgestellt werden, ob das Material dem Standard entspricht. Wenn die Dichteabweichung groß ist, kann dies darauf hindeuten, dass im Inneren des Materials Defekte wie Hohlräume und Einschlüsse vorhanden sind oder die Zusammensetzung nicht den Anforderungen entspricht. Die Dichtebestimmung erfordert jedoch präzise Messwerkzeuge und -methoden, z. B. die Verwendung des Verdrängungsverfahrens in Kombination mit einer hochpräzisen Waage zur Messung von Volumen und Masse.
Korrosionsbeständigkeitsprüfung
Salzsprühtest: Dies ist eine häufig verwendete Testmethode zur Simulation einer rauen Korrosionsumgebung. Legen Sie die Edelstahl 304 2B-Probe in eine Salzsprühtestkammer und führen Sie einen Sprühtest gemäß bestimmten Standards durch (z. B. neutraler Salzsprühtest, Natriumchloridlösungskonzentration von 5 %, Temperatur von etwa 35 °C). Beobachten Sie nach einer bestimmten Zeit (z. B. 24 Stunden, 48 Stunden oder 72 Stunden), ob auf der Oberfläche der Probe Rostflecken, Korrosionsnarben und andere Phänomene auftreten. Hochwertiger Edelstahl 304 2B sollte in einem kürzeren Salzsprühtest keine offensichtlichen Korrosionserscheinungen aufweisen.
Immersionstest: Wählen Sie entsprechend der möglichen Einsatzumgebung von Edelstahl die entsprechende chemische Lösung für den Immersionstest aus. Für Edelstahl, der in der Lebensmittelverarbeitungsindustrie verwendet wird, kann er beispielsweise in eine Lösung getaucht werden, die eine bestimmte Konzentration an Essigsäure, Zitronensäure oder Natriumchlorid enthält, um die saure und salzhaltige Umgebung in Lebensmitteln zu simulieren. Überprüfen Sie nach einer gewissen Zeit (z. B. eine Woche oder einen Monat) die Gewichtsveränderung, den Oberflächenzustand usw. der Probe. Wenn der Gewichtsverlust gering ist und keine offensichtliche Korrosion auf der Oberfläche auftritt, bedeutet dies, dass seine Korrosionsbeständigkeit gut ist.
Qualitätskontrolle des Prozesses
Kantenverarbeitungsqualität: Wenn es sich um eine Edelstahlplatte handelt, überprüfen Sie, ob die Kante sauber und glatt ist. Die Kanten von hochwertigen Edelstahl 304 2B-Blechen sollten fein geschnitten oder bearbeitet sein, ohne Grate, Risse und andere Defekte. Die Kantenqualität wirkt sich nicht nur auf das Aussehen, sondern auch auf die anschließende Verarbeitung und die Sicherheit der Verwendung aus. Beispielsweise können die Kanten mit Graten den Bediener während der Installation zerkratzen oder während des Gebrauchs eine schlechte Abdichtung verursachen.
Maßgenauigkeit: Überprüfen Sie, ob die Abmessungen des Edelstahls den angegebenen Standards entsprechen. Für Edelstahlmaterialien unterschiedlicher Form wie Rohre und Platten sollten die Länge, Breite, Dicke, der Außendurchmesser und andere Abmessungen innerhalb des angegebenen Toleranzbereichs liegen. Wenn die Maßgenauigkeit nicht ausreicht, kann dies während der Montage zu Problemen führen, z. B. zu einem unzureichenden festen Anschluss oder zu Lücken nach der Installation.
