סקירה כללית של נירוסטה
נירוסטה: סוג של פלדה הידועה בעמידותה בפני קורוזיה ותכונותיה שאינן מחלידות, המכילה לפחות 10.5% כרום ומקסימום 1.2% פחמן.
נירוסטה היא חומר בשימוש נרחב בתעשיות שונות, הידוע בעמידותו בפני קורוזיה וברבגוניות. בין דרגות הנירוסטה הרבות, 304, 304H, 304L ו-316 הן הנפוצות ביותר, כמפורט בתקן ASTM A240/A240M עבור "לוחות פלדת אל-חלד כרום וכרום-ניקל, גיליון ורצועה לכלי לחץ וכלליים יישומים."
ארבע דרגות אלו שייכות לאותה קטגוריה של פלדה. ניתן לסווג אותן כפלדות אל חלד אוסטניטיות על סמך המבנה שלהן וכפלדות אל חלד כרום-ניקל מסדרת 300 על סמך הרכבן. ההבדלים העיקריים ביניהם נעוצים בהרכב הכימי שלהם, עמידות בפני קורוזיה, עמידות בחום ושדות היישום.
נירוסטה אוסטינית: מורכב בעיקר ממבנה גביש קובי במרכז הפנים (פאזה γ), לא מגנטי, ובעיקר מחוזק באמצעות עבודה קרה (שעשוי לגרום למגנטיות מסוימת). (GB/T 20878)
הרכב כימי והשוואת ביצועים (מבוסס על תקני ASTM)
304 נירוסטה:
- הרכב ראשי: מכיל כ-17.5-19.5% כרום ו-8-10.5% ניקל, עם כמות קטנה של פחמן (מתחת ל-0.07%).
- מאפיינים מכניים: מציג חוזק מתיחה טוב (515 MPa) והתארכות (בסביבות 40% או יותר).
נירוסטה 304L:
- הרכב ראשי: דומה ל-304 אך עם תכולת פחמן מופחתת (מתחת ל-0.03%).
- מאפיינים מכניים: בשל תכולת הפחמן הנמוכה יותר, חוזק המתיחה נמוך מעט מ-304 (485 MPa), עם אותה התארכות. תכולת הפחמן הנמוכה משפרת את ביצועי הריתוך שלו.
נירוסטה 304H:
- הרכב ראשי: תכולת הפחמן נעה בדרך כלל בין 0.04% ל-0.1%, עם מנגן מופחת (עד 0.8%) וסיליקון מוגבר (עד 1.0-2.0%). תכולת כרום וניקל דומה ל-304.
- מאפיינים מכניים: חוזק מתיחה (515 MPa) והתארכות זהים ל-304. יש לו חוזק וקשיחות טובים בטמפרטורות גבוהות, מה שהופך אותו מתאים לסביבות בטמפרטורה גבוהה.
316 נירוסטה:
- הרכב ראשי: מכיל 16-18% כרום, 10-14% ניקל ו-2-3% מוליבדן, עם תכולת פחמן מתחת ל-0.08%.
- מאפיינים מכניים: חוזק מתיחה (515 MPa) והתארכות (יותר מ-40%). יש לו עמידות בפני קורוזיה מעולה.
מההשוואה לעיל, ניכר כי לארבע הדרגות יש תכונות מכניות דומות מאוד. ההבדלים נעוצים בהרכב שלהם, מה שמוביל לשונות בעמידות בפני קורוזיה ועמידות בחום.
השוואה בין עמידות בפני קורוזיה ועמידות בחום מפלדת אל חלד
עמידות בפני קורוזיה:
- 316 נירוסטה: בשל נוכחותו של מוליבדן, יש לו עמידות בפני קורוזיה טובה יותר מסדרת 304, במיוחד נגד קורוזיה כלוריד.
- נירוסטה 304L: עם תכולת הפחמן הנמוכה שלו, יש לו גם עמידות בפני קורוזיה טובה, המתאימה לסביבות קורוזיביות. עמידות הקורוזיה שלו נמוכה במקצת מ-316 אך חסכונית יותר.
עמידות בחום:
- 316 נירוסטה: הרכב הכרום-ניקל-מוליבדן הגבוה שלו מספק עמידות בחום טובה יותר מפלדת אל-חלד 304, במיוחד כשהמוליבדן משפר את עמידות החמצון שלו.
- נירוסטה 304H: בשל הפחמן הגבוה שלו, הנמוך במנגן והרכב הסיליקון הגבוה, הוא גם מציג עמידות טובה בחום בטמפרטורות גבוהות.
שדות יישום מנירוסטה
304 נירוסטה: כיתה בסיס חסכונית ורב-תכליתית, בשימוש נרחב בבנייה, ייצור ועיבוד מזון.
נירוסטה 304L: הגרסה דלת הפחמן של 304, המתאימה להנדסה כימית וימית, עם שיטות עיבוד דומות ל-304 אך מתאימה יותר לסביבות הדורשות עמידות גבוהה יותר בפני קורוזיה ורגישות לעלות.
נירוסטה 304H: משמש במחממי-על ובמחממים מחדש של דוודים גדולים, צינורות קיטור, מחליפי חום בתעשייה הפטרוכימית, ויישומים אחרים הדורשים עמידות טובה בפני קורוזיה וביצועים בטמפרטורה גבוהה.
316 נירוסטה: בשימוש נפוץ במפעלי עיסת נייר, תעשייה כבדה, ציוד לעיבוד כימי ואחסון, ציוד בתי זיקוק, ציוד רפואי ותרופות, נפט וגז בים, סביבות ימיות וכלי בישול מתקדמים.
זמן פרסום: 24 בספטמבר 2024