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ステンレス鋼製のバルブも錆びるのはなぜですか?

人々は通常、バルブステンレス鋼は錆びません。もし錆びた場合は、鋼材に問題がある可能性があります。これはステンレス鋼に関する理解不足に基づく一方的な誤解であり、ステンレス鋼も特定の条件下では錆びることがあります。

ステンレス鋼は、大気酸化に対する耐性がある。すなわち、錆びにくく、酸、アルカリ、塩を含む媒体中で腐食する能力も備えている。すなわち、耐食性である。ただし、その耐食性の大きさは、鋼材自体の化学組成、保護状態、使用条件、および環境媒体の種類によって変化する。

 

ステンレス鋼は通常、以下のように分類されます。

通常、金属組織に基づいて、一般的なステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼の3種類に分類されます。これらの3つの基本的な金属組織を基に、特定のニーズや目的に応じて、二相鋼、析出硬化型ステンレス鋼、鉄含有量が50%未満の高合金鋼などが開発されます。

1. オーステナイト系ステンレス鋼。

マトリックスは面心立方結晶構造のオーステナイト構造(CY相)が主体で、非磁性であり、主に冷間加工によって強化される(そして、場合によっては特定の磁性を帯びる)ステンレス鋼である。米国鉄鋼協会(AISI)では、304などの200番台や300番台の番号で指定される。

2. フェライト系ステンレス鋼。

行列は フェライト構造(体心立方結晶構造の相)が支配的で、磁性があり、一般的に熱処理では硬化しないが、冷間加工でわずかに強化することができる。アメリカ鉄鋼協会は430と446のマークを付けている。

3. マルテンサイト系ステンレス鋼。

母材はマルテンサイト構造(体心立方格子または立方格子)で磁性があり、熱処理によって機械的特性を調整できます。米国鉄鋼協会では、410、420、440という番号で指定されています。マルテンサイトは高温ではオーステナイト構造を持ち、適切な速度で室温まで冷却すると、オーステナイト構造がマルテンサイトに変化します(つまり、硬化します)。

4. オーステナイト・フェライト(二相)ステンレス鋼

マトリックスはオーステナイトとフェライトの二相構造を持ち、フェライト相マトリックスの含有量は一般的に15%以上である。磁性があり、冷間加工によって強化することができる。329は代表的な二相ステンレス鋼である。オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、二相鋼は強度が高く、粒界腐食、塩化物応力腐食、孔食に対する耐性が大幅に向上している。

5.析出硬化型ステンレス鋼

母材はオーステナイトまたはマルテンサイト組織であり、析出硬化によって硬化させることができる。米国鉄鋼協会(AISI)では、630などの600番台の番号で表記され、これは17-4PHに相当する。

一般的に、合金を除けば、オーステナイト系ステンレス鋼の耐食性は比較的優れている。腐食性の低い環境では、フェライト系ステンレス鋼を用いることができる。軽度の腐食環境において、材料に高い強度や高い硬度が求められる場合は、マルテンサイト系ステンレス鋼や析出硬化型ステンレス鋼を用いることができる。

 

一般的なステンレス鋼のグレードと特性

01 304ステンレス鋼

これは最も広く使用されているオーステナイト系ステンレス鋼の一つです。深絞り加工部品、酸配管、容器、構造部品、各種計器本体などの製造に適しています。また、非磁性、低温機器や部品の製造にも使用できます。

02 304Lステンレス鋼

超低炭素オーステナイト系ステンレス鋼は、特定の条件下でCr23C6の析出により304ステンレス鋼に深刻な粒界腐食傾向を引き起こすという問題を解決するため、鋭敏化状態における粒界腐食耐性が304ステンレス鋼よりも大幅に向上している。強度がやや低いことを除けば、その他の特性は321ステンレス鋼と同等である。主に溶接後に固溶化処理ができない耐食性機器や部品に使用され、各種計器本体の製造にも使用できる。

03 304Hステンレス鋼

304ステンレス鋼の内部分岐は炭素質量分率が0.04%~0.10%であり、その高温性能は304ステンレス鋼よりも優れている。

04 316ステンレス鋼

10Cr18Ni12鋼をベースにモリブデンを添加することで、還元性媒体や孔食に対する優れた耐性が得られます。海水をはじめとする様々な媒体において、304ステンレス鋼よりも優れた耐食性を示し、主に耐孔食性材料として用いられます。

05 316Lステンレス鋼

超低炭素鋼は鋭敏粒界腐食に対する耐性が優れており、石油化学装置における耐食性材料など、肉厚な溶接部品や機器の製造に適している。

06 316Hステンレス鋼

316ステンレス鋼の内部分岐は炭素質量分率が0.04%~0.10%であり、その高温性能は316ステンレス鋼よりも優れている。

07 317ステンレス鋼

孔食耐性およびクリープ耐性は、石油化学および有機酸腐食耐性機器の製造に使用される316Lステンレス鋼よりも優れている。

08 321 ステンレス鋼

チタン安定化オーステナイト系ステンレス鋼は、チタンを添加することで粒界腐食耐性を向上させ、高温での機械的特性も良好であり、超低炭素オーステナイト系ステンレス鋼の代替として使用できます。ただし、高温や水素腐食耐性などの特殊な用途を除き、一般的には使用は推奨されません。

09 347 ステンレス鋼

ニオブ安定化オーステナイト系ステンレス鋼は、ニオブを添加して粒界腐食耐性を向上させ、酸性、アルカリ性、塩類などの腐食性媒体における耐食性は321ステンレス鋼と同等で、溶接性も良好です。耐食性材料および防食熱鋼として使用できます。熱鋼は主に火力発電および石油化学分野で使用され、容器、パイプ、熱交換器、シャフト、工業炉の炉管、炉管温度計などの製造に使用されます。

10 904Lステンレス鋼

超完全オーステナイト系ステンレス鋼は、フィンランドのOUTOKUMPU社が開発した超オーステナイト系ステンレス鋼の一種です。硫酸、酢酸、ギ酸、リン酸などの非酸化性酸に対する耐食性に優れ、隙間腐食や応力腐食にも強い耐性があります。70%以下の様々な濃度の硫酸に適しています。°Cであり、常圧下において、あらゆる濃度および温度の酢酸およびギ酸と酢酸の混合酸に対して優れた耐食性を有する。

11 44​​0Cステンレス鋼

マルテンサイト系ステンレス鋼は、焼入れ可能なステンレス鋼およびステンレス鋼の中で最も硬度が高く、HRC57です。主にノズル、ベアリング、バルブ コア、バルブ 座席、袖、バルブ 茎など

12 17-4PH ステンレス鋼

硬度HRC44のマルテンサイト析出硬化型ステンレス鋼は、高強度、高硬度、耐食性を有しますが、300℃を超える温度では使用できません。°C. 大気や希酸、塩に対する耐食性に優れています。耐食性は304ステンレス鋼や430ステンレス鋼と同等です。海洋プラットフォーム、タービンブレード、バルブ (バルブコア、バルブシート、スリーブ、バルブステム) w待って。

 

In バルブ 設計や選定においては、様々なシステム、シリーズ、グレードのステンレス鋼に遭遇することがよくあります。選定の際には、特定のプロセス媒体、温度、圧力、応力がかかる部分、腐食、コストなど、複数の観点から問題を検討する必要があります。


投稿日時:2022年7月20日