Цеви од нерђајућег челика су неопходне компоненте у широком спектру индустрија, од хемијске прераде и производње хране до нафте и гаса и архитектонске конструкције. Њихова отпорност на корозију, чврстоћа и издржљивост чине их незаменљивим. Међутим, нису све цеви од нерђајућег челика исте. Класификовани су на основу њихове металографске структуре (распореда њихових кристалних фаза), хемијског састава и начина производње . Одабир исправне класификације је критичан за осигурање оптималних перформанси, сигурности и исплативости у било којој апликацији. Овај водич пружа професионални преглед примарних класификација материјала за цеви од нерђајућег челика.
Најосновнији начин за класификацију материјала цеви од нерђајућег челика је њихова микроструктура, која диктира њихова механичка својства и отпорност на корозију. Четири главне категорије су аустенитни, феритни, мартензитни и дуплекс нерђајући челици.
Аустенитне цеви од нерђајућег челика
Аустенитни нерђајући челици су најшире коришћена и свестрана породица. Одликује их кубна кристална структура усмерена на лице (ФЦЦ), стабилизована високим нивоима хрома (обично 16-26%) и никла (обично 6-22%). Овај састав им даје одличну отпорност на корозију, добра механичка својства и изванредну способност обликовања и заварљивости.
Радни коњи у овој категорији су породице 304/304Л и 316/316Л . Оцена 304 је најчешће коришћена цев од нерђајућег челика, која садржи хром и никл, и лако се обрађује топлотом. Ознака 'Л' (нпр. 304Л, 316Л) означава верзију са ниским садржајем угљеника, која минимизира таложење карбида у зони утицаја топлоте у близини завара, чиме се спречава интергрануларна корозија. За апликације које захтевају отпорност на нападе хлорида и питтинг, 316/316Л је пожељнији због додатка молибдена (Мо). Остали значајни разреди укључују 321 (стабилизован титанијумом за бољу отпорност на међугрануларну корозију и чврстоћу на високим температурама) и 347 (стабилизован ниобијумом). Аустенитне цеви су немагнетне и најбољи су избор за широк спектар окружења, укључујући хемијска постројења, прераду хране, фармацеутске производе и архитектонске структуре.
Феритне цеви од нерђајућег челика
Феритни нерђајући челици су равно хромирани челици (обично 10,5-30% Цр) са мало или без никла. Имају кубичну (БЦЦ) кристалну структуру усредсређену на тело, што их чини магнетним. Они су генерално нижи по цени од аустенитних разреда. Иако нуде добру отпорност на корозију и оксидацију, имају мању жилавост и нису тако обликовне као њихове аустенитне колеге.
Најраспрострањенији феритни разред је тип 430 , који нуди отпорност на корозију нешто испод оне типа 304. За мање захтевне примене, тип 409 је уобичајен, посебно у аутомобилским издувним системима због своје адекватне отпорности на топлоту и ниже цене. Феритне цеви се често користе у аутомобилским издувним компонентама, измењивачима топлоте и уређајима, где је висока чврстоћа мање критична од цене и умерена отпорност на корозију.
Мартензитне цеви од нерђајућег челика
Мартензитни нерђајући челици су такође магнетни, али се одликују већим садржајем угљеника у поређењу са феритним и аустенитним разредима. То им омогућава да се очврсну топлотном обрадом, дајући им високу чврстоћу и тврдоћу. Међутим, ово долази по цену смањене дуктилности и отпорности на корозију у поређењу са аустенитним класама.
Оцена 410 је типичан пример. Ове цеви се користе у апликацијама где су отпорност на хабање и механичка чврстоћа најважнији, а отпорност на корозију је секундарни захтев, као што су прибор за јело, хируршки инструменти и лопатице турбине.
Дуплекс цеви од нерђајућег челика
Дуплекс нерђајући челици су породица легура са мешовитом микроструктуром од приближно 50% аустенита и 50% ферита. Ова двофазна структура обезбеђује комбинацију најбољих особина обе породице: нуде приближно дупло већу границу течења у односу на стандардне аустенитне класе, док истовремено одржавају одличну отпорност на корозију, посебно против пуцања и удубљења од корозије под напоном.
Најчешћи дуплекс тип је УНС С31803/С32205 (2205) , са 22% хрома и 5% никла. За још захтевнија окружења УНС С32750 (2507) , који нуди већу чврстоћу и супериорну отпорност на локализовану корозију. доступан је супер дуплекс Дуплекс цеви су идеалне за захтевне примене као што су приобална и морска окружења, хемијска прерада и индустрија нафте и гаса. Покривени су стандардима као што је АСТМ А790 (бешавни и заварени).
Класификација према начину производње
Поред квалитета материјала, цеви од нерђајућег челика се широко класификују по начину производње: бешавне и заварене.
Бешавне цеви: Оне се производе бушењем чврсте гредице челика, а затим је ваљањем или увлачењем у цев без икаквог уздужног завареног шава. Овај процес резултира уједначеном структуром са одличном способношћу подношења притиска и без потенцијалних слабих тачака шава. Бешавне цеви су пожељан избор за критичне апликације под високим притиском и високом температуром, као што су петрохемијски транспорт, хидраулички системи и пароводи високог притиска. Међутим, они су скупљи (обично 20-50% већи) и имају дужи циклус испоруке од заварених цеви. Уобичајени стандарди укључују АСТМ А312 и АСТМ А269.
Заварене цеви: Оне се производе формирањем трака или плоча од нерђајућег челика у цилиндрични облик и заваривањем ивица заједно. Овај метод нуди већу флексибилност у доступности величине, уједначену дебљину зида и исплативији је, посебно за апликације великог пречника. Заварене цеви су погодне за системе средњег притиска и широко се користе у мрежама за дистрибуцију воде, ХВАЦ системима, процесним линијама за храну и пиће и архитектонским цевима. У зависности од процеса заваривања, могу се даље класификовати као цеви заварене електричним отпором (ЕРВ) или електричне фузионо заварене (ЕФВ).
Резиме
Избор правог материјала цеви од нерђајућег челика захтева пажљиву процену услова околине апликације, захтева за притиском и температуром и буџета. Аустенитне класе воле 304 и 316 служе као разноврсна окосница индустрије за општу употребу. Када је цена примарни фактор, а захтеви за корозијом благи, феритне класе могу бити прикладне. За компоненте које захтевају високу чврстоћу и отпорност на хабање, мартензитни разреди. бирају се Коначно, за најизазовнија окружења која захтевају комбинацију изузетне чврстоће и отпорности на корозију, дуплекс и супер дуплекс типови нуде врхунско решење.
