1. Conceito básico do aço inoxidável 304
O aço inoxidável 304 é um material de aço inoxidável universal, que pertence ao aço inoxidável austenítico. O aço inoxidável austenítico é caracterizado por boa resistência à corrosão, tenacidade e usinabilidade. A composição química do aço inoxidável 304 inclui principalmente cerca de 18% de cromo (Cr) e cerca de 8% de níquel (Ni), sendo o restante principalmente ferro (Fe) e uma pequena quantidade de outros elementos. A presença de cromo forma uma película protetora densa de óxido de cromo na superfície do aço inoxidável, que pode efetivamente impedir que meios corrosivos, como oxigênio e umidade, reajam com o metal dentro do aço inoxidável, proporcionando assim boa resistência à corrosão. O níquel ajuda a estabilizar a estrutura austenítica e a aumentar a tenacidade e a plasticidade do aço inoxidável.
O aço inoxidável 304 é amplamente utilizado em muitos campos, como equipamentos de processamento de alimentos, utensílios de cozinha, decoração arquitetônica, equipamentos químicos, etc. Na indústria de processamento de alimentos, sua resistência à corrosão garante a segurança e higiene dos alimentos; na decoração arquitetônica, pode ser usado para fazer corrimãos, portas e janelas, etc., que são bonitos e duráveis.
2. Sobre o tratamento de superfície "2B"
"2B" é um estado de processamento comum da superfície do aço inoxidável. É um acabamento superficial obtido por processos como tratamento térmico, decapagem e remoção de óleo de laminação a frio após laminação a frio. O aço inoxidável após este tratamento de superfície tem um certo brilho, uma aparência relativamente plana e lisa e uma baixa rugosidade superficial.
Comparado com outros métodos de tratamento de superfície, o aço inoxidável com superfície 2B tem melhor usinabilidade. Por exemplo, ao fazer produtos de aço inoxidável no futuro, a superfície 2B é mais fácil de dobrar, estampar e outras operações de processamento, e pode manter uma boa qualidade de aparência após o processamento. Também é adequado para algumas ocasiões que exigem um certo brilho, mas não precisam ser tão brilhantes quanto um espelho, como a carcaça de eletrodomésticos de cozinha, a superfície externa de alguns equipamentos industriais, etc.
Aço inoxidável 304 2B refere-se ao material de aço inoxidável 304 que passou por tratamento de superfície 2B. Este material combina o excelente desempenho do próprio aço inoxidável 304 e as características do tratamento de superfície 2B, e tem sido amplamente utilizado em muitas indústrias.
3. Qual a resistência à corrosão do aço inoxidável 304 2B?
Resistência à corrosão em ambientes corrosivos gerais
O aço inoxidável 304 2B possui excelente resistência à corrosão em ambientes atmosféricos gerais. Isso ocorre porque contém cerca de 18% de cromo, que reage com o oxigênio no ar para formar uma película protetora densa e contínua de óxido de cromo (Cr₂O₃) na superfície do aço inoxidável. Esta película protetora é muito estável e pode efetivamente impedir que a umidade, o oxigênio e outros poluentes no ar (como dióxido de enxofre) corroam ainda mais a matriz metálica dentro do aço inoxidável. Por exemplo, em ambientes urbanos ou internos, mesmo que exposto ao ar por um longo tempo, o aço inoxidável 304 2B não enferrujará facilmente, e sua aparência pode permanecer brilhante e nova.
Em ambientes de água doce, o aço inoxidável 304 2B também apresenta boa resistência à corrosão. Isso se deve principalmente à sua película de passivação estável, que pode resistir à erosão do oxigênio dissolvido na água. No entanto, em água com alta concentração de íons cloreto (Cl⁻), como água do mar ou algumas águas residuais industriais contaminadas, sua resistência à corrosão será afetada em certa medida. Os íons cloreto podem penetrar na película protetora de óxido de cromo e destruir a integridade da película de passivação, resultando em corrosão localizada do aço inoxidável, como pites.
Resistência à corrosão em meios químicos
O aço inoxidável 304 2B pode manter boa resistência à corrosão em alguns meios químicos fracamente ácidos e fracamente alcalinos. Por exemplo, na faixa de pH de 4-9, sua película de passivação pode existir relativamente estável para evitar a reação de substâncias químicas com a matriz metálica. No entanto, sua resistência à corrosão diminuirá em ambientes fortemente ácidos (como ácido clorídrico, ácido sulfúrico) ou fortemente alcalinos (como hidróxido de sódio). Ambientes fortemente ácidos dissolverão a película protetora de óxido de cromo, expondo a matriz metálica e reagindo com o ácido; embora os ambientes fortemente alcalinos não corroam tão rapidamente quanto os ambientes fortemente ácidos, eles também corroerão o aço inoxidável 304 2B em soluções alcalinas de alta temperatura e alta concentração.
Para alguns meios químicos contendo substâncias oxidantes, como ácido nítrico, o aço inoxidável 304 2B possui boa resistência à corrosão. O ácido nítrico pode fortalecer a película de passivação na superfície do aço inoxidável, melhorando ainda mais sua resistência à corrosão. No entanto, se o meio também contiver substâncias como íons cloreto que destroem a película de passivação, sua resistência à corrosão também será afetada de maneira complexa.
Resistência à corrosão em ambiente de alta temperatura
Na faixa de temperatura média (geralmente abaixo de 500℃), a resistência à corrosão do aço inoxidável 304 2B pode ser basicamente mantida. No entanto, à medida que a temperatura aumenta, sua taxa de oxidação acelerará e a película protetora de óxido de cromo na superfície pode mudar. Em um ambiente de alta temperatura e oxigênio, o aço inoxidável pode oxidar e formar uma camada de óxido mais espessa. Se a camada de óxido puder permanecer contínua e densa, ela ainda pode desempenhar um certo papel protetor; mas se a camada de óxido descascar ou rachar, isso fará com que a resistência à corrosão do aço inoxidável diminua.
Em um ambiente com alta temperatura e elementos corrosivos como enxofre, como o ambiente de gás de combustão contendo enxofre gerado em alguns processos industriais de combustão, o aço inoxidável 304 2B pode ser corroído por sulfetos. Os sulfetos reagirão com a película protetora de óxido de cromo na superfície do aço inoxidável, destruindo a integridade da película protetora e, em seguida, causando a corrosão do aço inoxidável.
4. Como julgar a qualidade do aço inoxidável 304 2B?
Inspeção visual
Planicidade da superfície: A superfície do aço inoxidável 304 2B de boa qualidade deve ser plana e lisa. Toque a superfície com a mão e não deve haver irregularidades ou ondulações óbvias. Coloque a placa em um local bem iluminado e observe se a luz refletida é uniforme. Se a superfície estiver ondulada, a reflexão da luz será distorcida. Isso ocorre porque, durante o processo de produção, se o processo de laminação não estiver de acordo com o padrão, a superfície ficará irregular.
Uniformidade da cor: Sua cor deve ser uniforme e consistente. O aço inoxidável 304 2B de alta qualidade geralmente apresenta uma cor prateada brilhante, e não há manchas de cor, diferença de cor ou amarelamento em toda a superfície. Se a cor da superfície do aço inoxidável for irregular, pode ter sido contaminada durante o processo de processamento, ou a composição do próprio material é irregular. Por exemplo, o aço inoxidável com mais impurezas pode ter alterações locais na cor da superfície.
Inspeção de arranhões e defeitos: Verifique cuidadosamente a superfície em busca de arranhões, abrasões ou orifícios. Pequenos arranhões podem afetar a aparência, mas arranhões mais profundos podem danificar a película de passivação na superfície do aço inoxidável e reduzir sua resistência à corrosão. Ao irradiar com luz lateral oblíqua, os arranhões e defeitos sutis na superfície podem ser observados com mais clareza. Esses arranhões podem ser causados durante o transporte, processamento ou armazenamento.
Análise da composição química
Teor de cromo (Cr) e níquel (Ni): Os principais elementos de liga do aço inoxidável 304 são cromo e níquel. O teor de cromo é de cerca de 18% e o teor de níquel é de cerca de 8%. A análise precisa da composição química requer equipamentos profissionais, como um espectrômetro. Ao detectar o teor de cromo e níquel, pode-se determinar se o aço inoxidável atende ao padrão 304. Se o teor de cromo e níquel for insuficiente, a resistência à corrosão e a tenacidade do aço inoxidável diminuirão. Por exemplo, baixo teor de cromo levará à formação incompleta da película de passivação superficial, tornando o aço inoxidável fácil de enferrujar.
Inspeção de elementos de impureza: Verifique se há muitos elementos de impureza nocivos, como enxofre (S) e fósforo (P). Enxofre e fósforo reduzirão a tenacidade e a resistência à corrosão do aço inoxidável. No aço inoxidável 304 2B de alta qualidade, o teor de enxofre e fósforo deve ser controlado em um nível muito baixo. De modo geral, o teor de enxofre não deve exceder 0,03% e o teor de fósforo não deve exceder 0,045%. Se o teor de elementos de impureza for muito alto, o aço inoxidável pode rachar ou sua resistência à corrosão pode se deteriorar durante o processamento ou uso.
Teste de propriedade física
Teste de dureza: Um durômetro pode ser usado para testar a dureza do aço inoxidável 304 2B. A dureza apropriada indica que o material possui boa resistência ao desgaste e resistência à deformação durante o processamento e uso. Para aço inoxidável 304 2B, sua dureza é geralmente em torno da dureza Brinell (HB) 187. Se a dureza for muito alta, pode afetar seu desempenho de processamento, como dobrar, estampar e outras operações se tornarão difíceis; se a dureza for muito baixa, pode ser propenso a arranhões e deformações durante o uso.
Detecção de densidade: A densidade teórica do aço inoxidável 304 é de cerca de 7,93g/cm³. Ao medir a densidade, pode-se determinar preliminarmente se o material atende ao padrão. Se o desvio de densidade for grande, pode indicar que existem defeitos, como vazios e inclusões dentro do material, ou a composição não atende aos requisitos. No entanto, a detecção de densidade requer ferramentas e métodos de medição precisos, como o uso do método de drenagem combinado com uma balança de alta precisão para medir volume e massa.
Teste de resistência à corrosão
Teste de névoa salina: Este é um método de teste comumente usado para simular um ambiente corrosivo severo. Coloque a amostra de aço inoxidável 304 2B em uma câmara de teste de névoa salina e conduza um teste de pulverização de acordo com certos padrões (como teste de névoa salina neutra, concentração de solução de cloreto de sódio de 5%, temperatura de cerca de 35℃). Após um certo período de tempo (como 24 horas, 48 horas ou 72 horas), observe se há manchas de ferrugem, orifícios de corrosão e outros fenômenos na superfície da amostra. O aço inoxidável 304 2B de alta qualidade não deve apresentar sinais óbvios de corrosão em um teste de névoa salina mais curto.
Teste de imersão: De acordo com o possível ambiente de uso do aço inoxidável, selecione a solução química correspondente para o teste de imersão. Por exemplo, para aço inoxidável usado na indústria de processamento de alimentos, ele pode ser imerso em uma solução contendo uma certa concentração de ácido acético, ácido cítrico ou cloreto de sódio para simular o ambiente ácido e salino nos alimentos. Após a imersão por um período de tempo (como uma semana ou um mês), verifique a mudança de peso, o estado da superfície, etc. da amostra. Se a perda de peso for pequena e não houver corrosão óbvia na superfície, significa que sua resistência à corrosão é boa.
Inspeção da qualidade do processo
Qualidade do processamento da borda: Se for uma placa de aço inoxidável, verifique se a borda é limpa e lisa. As bordas das chapas de aço inoxidável 304 2B de alta qualidade devem ser finamente cortadas ou processadas, sem rebarbas, rachaduras e outros defeitos. A qualidade da borda não afeta apenas a aparência, mas também o processamento subsequente e a segurança de uso. Por exemplo, as bordas com rebarbas podem arranhar o operador durante a instalação ou causar má vedação durante o uso.
Precisão dimensional: Verifique se as dimensões do aço inoxidável atendem aos padrões especificados. Para materiais de aço inoxidável de diferentes formatos, como tubos e placas, o comprimento, largura, espessura, diâmetro externo e outras dimensões devem estar dentro da faixa de tolerância especificada. Se a precisão dimensional não for suficiente, pode causar problemas durante a montagem, como falha na conexão firme ou lacunas após a instalação.
