1. Основные сведения о нержавеющей стали 304
Нержавеющая сталь 304 – универсальный материал из нержавеющей стали, относящийся к аустенитной нержавеющей стали. Аустенитная нержавеющая сталь характеризуется хорошей коррозионной стойкостью, прочностью и обрабатываемостью. Химический состав нержавеющей стали 304 в основном включает около 18% хрома (Cr) и около 8% никеля (Ni), остальное в основном железо (Fe) и небольшое количество других элементов. Наличие хрома образует плотную защитную пленку из оксида хрома на поверхности нержавеющей стали, которая может эффективно предотвращать реакцию коррозионных сред, таких как кислород и влага, с металлом внутри нержавеющей стали, тем самым обеспечивая хорошую коррозионную стойкость. Никель помогает стабилизировать аустенитную структуру и повышает прочность и пластичность нержавеющей стали.
Нержавеющая сталь 304 широко используется во многих областях, таких как оборудование для пищевой промышленности, кухонная утварь, архитектурная отделка, химическое оборудование и т. д. В пищевой промышленности ее коррозионная стойкость обеспечивает безопасность и гигиеничность продуктов питания; в архитектурной отделке ее можно использовать для изготовления перил, дверей и окон и т. д., которые одновременно красивы и долговечны.
2. О поверхностной обработке "2B"
"2B" – распространенное состояние обработки поверхности нержавеющей стали. Это отделка поверхности, полученная в результате таких процессов, как термическая обработка, травление и удаление масла холодной прокатки после холодной прокатки. Нержавеющая сталь после такой обработки поверхности имеет определенный блеск, относительно плоский и гладкий внешний вид и низкую шероховатость поверхности.
По сравнению с другими методами обработки поверхности, нержавеющая сталь с поверхностью 2B имеет лучшую обрабатываемость. Например, при изготовлении изделий из нержавеющей стали в будущем поверхность 2B легче сгибать, штамповать и выполнять другие технологические операции, а также она может сохранять хорошее качество внешнего вида после обработки. Она также подходит для некоторых случаев, когда требуется определенный блеск, но не требуется такой высокий блеск, как зеркало, например, корпус кухонных приборов, внешняя поверхность некоторого промышленного оборудования и т. д.
Нержавеющая сталь 304 2B относится к материалу из нержавеющей стали 304, прошедшему поверхностную обработку 2B. Этот материал сочетает в себе отличные характеристики самой нержавеющей стали 304 и характеристики поверхностной обработки 2B и широко используется во многих отраслях.
3. Какова коррозионная стойкость нержавеющей стали 304 2B?
Коррозионная стойкость в общих коррозионных средах
Нержавеющая сталь 304 2B обладает отличной коррозионной стойкостью в общих атмосферных условиях. Это связано с тем, что она содержит около 18% хрома, который вступает в реакцию с кислородом в воздухе, образуя плотную, непрерывную защитную пленку из оксида хрома (Cr₂O₃) на поверхности нержавеющей стали. Эта защитная пленка очень стабильна и может эффективно предотвращать дальнейшее разрушение металлической матрицы внутри нержавеющей стали влагой, кислородом и другими загрязнителями в воздухе (например, диоксидом серы). Например, в городских или внутренних условиях, даже при длительном воздействии воздуха, нержавеющая сталь 304 2B не будет легко ржаветь, а ее внешний вид может оставаться ярким и новым.
В пресноводных средах нержавеющая сталь 304 2B также демонстрирует хорошую коррозионную стойкость. Это в основном связано с ее стабильной пассивационной пленкой, которая может противостоять эрозии растворенного кислорода в воде. Однако в воде с высокой концентрацией ионов хлорида (Cl⁻), такой как морская вода или некоторые загрязненные промышленные сточные воды, ее коррозионная стойкость будет в определенной степени затронута. Ионы хлорида могут проникать через защитную пленку из оксида хрома и разрушать целостность пассивационной пленки, что приводит к локальной коррозии нержавеющей стали, такой как питтинг.
Коррозионная стойкость в химических средах
Нержавеющая сталь 304 2B может сохранять хорошую коррозионную стойкость в некоторых слабокислых и слабощелочных химических средах. Например, в диапазоне pH 4-9 ее пассивационная пленка может существовать относительно стабильно, чтобы предотвратить реакцию химических веществ с металлической матрицей. Однако ее коррозионная стойкость снизится в сильнокислотных (например, соляная кислота, серная кислота) или сильнощелочных (например, гидроксид натрия) средах. Сильнокислотные среды растворят защитную пленку из оксида хрома, обнажая металлическую матрицу и вступая в реакцию с кислотой; хотя сильнощелочные среды не будут корродировать так быстро, как сильнокислотные среды, они также будут корродировать нержавеющую сталь 304 2B в высокотемпературных и высококонцентрированных щелочных растворах.
Для некоторых химических сред, содержащих окислители, таких как азотная кислота, нержавеющая сталь 304 2B обладает хорошей коррозионной стойкостью. Азотная кислота может укрепить пассивационную пленку на поверхности нержавеющей стали, дополнительно улучшая ее коррозионную стойкость. Однако, если среда также содержит такие вещества, как ионы хлорида, которые разрушают пассивационную пленку, ее коррозионная стойкость также будет затронута сложным образом.
Коррозионная стойкость в высокотемпературной среде
В диапазоне средних температур (обычно ниже 500 ℃) коррозионная стойкость нержавеющей стали 304 2B в основном может поддерживаться. Однако с повышением температуры скорость ее окисления будет ускоряться, и защитная пленка из оксида хрома на поверхности может измениться. В высокотемпературной и кислородной среде нержавеющая сталь может окисляться и образовывать более толстый слой оксида. Если слой оксида может оставаться непрерывным и плотным, он все еще может играть определенную защитную роль; но если слой оксида отслаивается или трескается, это приведет к снижению коррозионной стойкости нержавеющей стали.
В среде с высокой температурой и коррозионными элементами, такими как сера, например, в среде сернистого дымового газа, образующегося в некоторых промышленных процессах сгорания, нержавеющая сталь 304 2B может подвергаться коррозии сульфидами. Сульфиды будут реагировать с защитной пленкой из оксида хрома на поверхности нержавеющей стали, разрушая целостность защитной пленки, а затем вызывая коррозию нержавеющей стали.
4. Как оценить качество нержавеющей стали 304 2B?
Визуальный осмотр
Плоскостность поверхности: Поверхность нержавеющей стали 304 2B хорошего качества должна быть плоской и гладкой. Прикоснитесь к поверхности рукой, не должно быть очевидных неровностей или волн. Поместите пластину в хорошо освещенное место и наблюдайте, равномерно ли отражается свет. Если поверхность волнистая, отражение света будет искажено. Это связано с тем, что в процессе производства, если процесс прокатки не соответствует стандарту, поверхность будет неровной.
Равномерность цвета: Ее цвет должен быть равномерным и последовательным. Высококачественная нержавеющая сталь 304 2B обычно имеет ярко-серебристый цвет, и на всей поверхности нет цветовых пятен, разницы в цвете или пожелтения. Если цвет поверхности нержавеющей стали неравномерен, это может быть связано с загрязнением в процессе обработки или с неравномерностью состава самого материала. Например, нержавеющая сталь с большим количеством примесей может иметь локальные изменения цвета поверхности.
Осмотр на наличие царапин и дефектов: Тщательно проверьте поверхность на наличие царапин, потертостей или ямок. Небольшие царапины могут повлиять на внешний вид, но более глубокие царапины могут повредить пассивационную пленку на поверхности нержавеющей стали и снизить ее коррозионную стойкость. Освещая косым боковым светом, можно более четко наблюдать тонкие царапины и дефекты на поверхности. Эти царапины могут быть вызваны во время транспортировки, обработки или хранения.
Анализ химического состава
Содержание хрома (Cr) и никеля (Ni): Основными легирующими элементами нержавеющей стали 304 являются хром и никель. Содержание хрома составляет около 18%, а содержание никеля – около 8%. Точный анализ химического состава требует профессионального оборудования, такого как спектрометр. Определив содержание хрома и никеля, можно определить, соответствует ли нержавеющая сталь стандарту 304. Если содержание хрома и никеля недостаточно, коррозионная стойкость и прочность нержавеющей стали снизятся. Например, низкое содержание хрома приведет к неполному образованию поверхностной пассивационной пленки, что сделает нержавеющую сталь подверженной ржавчине.
Проверка на наличие примесей: Проверьте, нет ли слишком большого количества вредных примесей, таких как сера (S) и фосфор (P). Сера и фосфор снижают прочность и коррозионную стойкость нержавеющей стали. В высококачественной нержавеющей стали 304 2B содержание серы и фосфора должно контролироваться на очень низком уровне. Вообще говоря, содержание серы не должно превышать 0,03%, а содержание фосфора не должно превышать 0,045%. Если содержание примесей слишком велико, нержавеющая сталь может треснуть или ее коррозионная стойкость может ухудшиться во время обработки или использования.
Испытание физических свойств
Испытание твердости: Твердость нержавеющей стали 304 2B можно проверить с помощью твердомера. Соответствующая твердость указывает на то, что материал обладает хорошей износостойкостью и устойчивостью к деформации во время обработки и использования. Для нержавеющей стали 304 2B ее твердость обычно составляет около 187 по Бринеллю (HB). Если твердость слишком высока, это может повлиять на ее технологические характеристики, такие как изгиб, штамповка и другие операции станут сложными; если твердость слишком низкая, она может быть подвержена царапинам и деформации во время использования.
Определение плотности: Теоретическая плотность нержавеющей стали 304 составляет около 7,93 г/см³. Измерив плотность, можно предварительно определить, соответствует ли материал стандарту. Если отклонение плотности велико, это может указывать на наличие дефектов, таких как пустоты и включения внутри материала, или состав не соответствует требованиям. Однако определение плотности требует точных измерительных инструментов и методов, таких как использование метода вытеснения в сочетании с высокоточным балансом для измерения объема и массы.
Испытание на коррозионную стойкость
Испытание солевым туманом: Это широко используемый метод испытаний для имитации агрессивной коррозионной среды. Поместите образец нержавеющей стали 304 2B в камеру солевого тумана и проведите испытание распылением в соответствии с определенными стандартами (например, испытание нейтральным солевым туманом, концентрация раствора хлорида натрия 5%, температура около 35 ℃). Через определенный период времени (например, 24 часа, 48 часов или 72 часа) наблюдайте, есть ли на поверхности образца ржавые пятна, коррозионные язвы и другие явления. Высококачественная нержавеющая сталь 304 2B не должна проявлять явных признаков коррозии в более коротком испытании солевым туманом.
Испытание погружением: В соответствии с возможной средой использования нержавеющей стали выберите соответствующий химический раствор для испытания погружением. Например, для нержавеющей стали, используемой в пищевой промышленности, ее можно погрузить в раствор, содержащий определенную концентрацию уксусной кислоты, лимонной кислоты или хлорида натрия, чтобы имитировать кислую и соленую среду в пищевых продуктах. После замачивания в течение определенного периода времени (например, одной недели или одного месяца) проверьте изменение веса, состояние поверхности и т. д. образца. Если потеря веса невелика и на поверхности нет видимой коррозии, это означает, что ее коррозионная стойкость хорошая.
Контроль качества процесса
Качество обработки кромок: Если это лист из нержавеющей стали, проверьте, аккуратна ли и гладка кромка. Кромки высококачественных листов из нержавеющей стали 304 2B должны быть тонко обрезаны или обработаны, без заусенцев, трещин и других дефектов. Качество кромки влияет не только на внешний вид, но и на последующую обработку и безопасность использования. Например, кромки с заусенцами могут поцарапать оператора во время установки или вызвать плохую герметизацию во время использования.
Точность размеров: Проверьте, соответствуют ли размеры нержавеющей стали указанным стандартам. Для материалов из нержавеющей стали различной формы, таких как трубы и листы, длина, ширина, толщина, наружный диаметр и другие размеры должны находиться в пределах указанного диапазона допусков. Если точность размеров недостаточна, это может вызвать проблемы во время сборки, такие как невозможность плотного соединения или зазоры после установки.
