Отожженная нержавеющая сталь | Принцип, характеристики, применение и сравнительный анализ

Наша цель — глубоко изучить принципы и этапы процесса отжига нержавеющей стали и его влияние на свойства материала, проанализировать применение отожженной нержавеющей стали в различных областях, сравнить различия между отжигом и отпуском, а также объяснить характеристики отжига различных марок нержавеющей стали, чтобы вам было удобнее выбирать, обрабатывать и хранить материалы из нержавеющей стали.

Что такое отожженная нержавеющая сталь?

Отожженная нержавеющая сталь относится к нержавеющей стали, которая была обработана методом отжига для получения определенных свойств. Отжиг — это термическая обработка, которая включает нагрев до определенной температуры с последующим медленным охлаждением для снижения внутренних напряжений, повышения пластичности и смягчения материала. В результате отожженная нержавеющая сталь имеет лучшую обрабатываемость, формуемость и коррозионную стойкость, чем необработанная сталь.

Что такое отжиг?

Отжиг — это термическая обработка, которая смягчает материалы, делая их более пластичными и более удобными для обработки. Она включает в себя нагрев, выдержку и медленное охлаждение для улучшения структуры материала и снижения внутренних напряжений. Этот процесс используется для металлов, таких как сталь, медь и латунь, а также для стекла и пластика.

Какова цель отжига нержавеющей стали?

1. Устранить внутреннее напряжение

При изготовлении и обработке нержавеющей стали, например, литье, ковка, сварка, холодная обработка и т. д., будут вводиться различные степени внутреннего напряжения. Если эти внутренние напряжения не устраняются вовремя, материал будет деформироваться и трескаться во время использования. Обработка отжигом снимает внутреннее напряжение посредством равномерного нагрева и медленного охлаждения, тем самым улучшая размерную стабильность и срок службы материала.

2. Стабилизация организации и производительности

Отжиг может привести к перестройке кристаллической структуры внутри нержавеющей стали и формированию более однородной и стабильной организации. Это улучшение структуры организации помогает улучшить коррозионную стойкость, механические свойства и производительность обработки материала, так что нержавеющая сталь может поддерживать хорошее использование в более широком диапазоне сред и условий.

3. Улучшить производительность обработки

Производительность обработки отожженной нержавеющей стали значительно улучшится за счет снижения внутреннего напряжения и улучшения организации. Например, отжиг может снизить твердость материала, улучшить его пластичность и прочность, сделать нержавеющую сталь более легкой в последующей резке, гибке, штамповке и других процессах обработки, а также снизить процент брака и затраты на обработку.

Как отжечь нержавеющую сталь?

Процесс отжига

Очистка поверхности из нержавеющей стали: удалите поверхностные загрязнения, масляные пятна и оксидные слои, чтобы поверхность была чистой и аккуратной.

Проверьте материал из нержавеющей стали: подтвердить тип, спецификацию и качество нержавеющей стали, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям процесса отжига.

Определим температуру и время отжига: определить подходящую температуру и время отжига в соответствии с типом и толщиной нержавеющей стали. Температура отжига обычно составляет от 600℃ до 1100℃, а время выдержки обычно составляет от 30 минут до нескольких часов.

Контроль процесса отжига: В процессе отжига необходимо контролировать равномерность температуры, атмосферу и скорость охлаждения, чтобы обеспечить желаемую структуру и эксплуатационные характеристики.

Последующая обработка отжигом: После отжига проверяют качество поверхности нержавеющей стали. При необходимости проводят травление или пескоструйную обработку для удаления окалины, а также выполняют последующую обработку и рихтовку в соответствии с требованиями к изделию.

Параметры процесса

Температура отжига: Это один из ключевых факторов, влияющих на эксплуатационные характеристики нержавеющей стали. Чрезмерные температуры могут привести к пережогу металла, а недостаточные температуры могут сделать процесс отжига неэффективным. Температуру отжига нержавеющей стали следует определять в зависимости от ее типа и толщины.

Время отжига: Она определяется в зависимости от толщины металла и температуры отжига, чтобы гарантировать полное устранение внутренних напряжений металла и отсутствие перегрузки.

Скорость охлаждения: Это также влияет на эксплуатационные характеристики нержавеющей стали. Быстрое охлаждение может измельчить зерна металла и улучшить его прочность и вязкость; медленное охлаждение помогает устранить внутренние напряжения и улучшить пластичность и технологические свойства металла.

Классификация процесса отжига

В зависимости от различных типов нержавеющей стали и требований к ее применению процессы отжига можно разделить на несколько различных типов.

Полный отжиг: Нержавеющую сталь нагревают до температуры выше температуры рекристаллизации, а затем медленно охлаждают, что обычно используется для улучшения пластичности и ковкости материала.

Отжиг на твердый раствор: В основном применяется для аустенитной нержавеющей стали, нагревается до температуры плавления, а затем быстро охлаждается для устранения фазы осаждения и восстановления однородности материала.

Субкритический отжиг: Применимо к некоторым низкоуглеродистым и ферритным нержавеющим сталям, нагреваемым и медленно охлаждаемым в диапазоне температур ниже критической для снижения твердости и улучшения обрабатываемости.

Свойства отожженной нержавеющей стали

Отжиг оказывает сильное влияние на свойства нержавеющей стали.

• Во-первых, он значительно смягчает материал, увеличивая его пластичность и прочность, тем самым снижая риск разрушения при ударных нагрузках. Эта улучшенная гибкость также облегчает последующие операции по обработке и формовке.
• Отжиг повышает коррозионную стойкость нержавеющей стали за счет улучшения внутренней кристаллической структуры нержавеющей стали, смягчения дефектов границ зерен и уменьшения мест возникновения коррозии. В результате отожженная нержавеющая сталь демонстрирует превосходную прочность в суровых условиях.
• Кроме того, отожженная нержавеющая сталь также демонстрирует лучшую размерную стабильность и производительность обработки, а также может отвечать более высоким требованиям к точности обработки.

Для чего используется отожженная нержавеющая сталь?

Благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам отожженная нержавеющая сталь широко применяется в различных областях. 

• В химической, нефтяной, фармацевтической и других отраслях промышленности отожженная нержавеющая сталь стала предпочтительным материалом для изготовления различных емкостей, труб и оборудования благодаря своей хорошей коррозионной стойкости и стабильности. 
• Отожженная нержавеющая сталь широко используется в пищевой промышленности и производстве медицинского оборудования благодаря своей нетоксичности, безвредности и простоте очистки.
• Красивый внешний вид и превосходные эксплуатационные характеристики отожженной нержавеющей стали делают ее популярным материалом в различных отраслях промышленности, таких как строительство, отделка и автомобилестроение.

Как хранить отожженную нержавеющую сталь?

При хранении отожженной нержавеющей стали необходимо обратить внимание на следующие моменты. 

• Поддерживайте сухое, хорошо проветриваемое место хранения и избегайте контакта с едкими веществами, чтобы предотвратить коррозию поверхности и ржавчину.
• Чтобы сохранить красоту и функциональность нержавеющей стали, следует уделять особое внимание предотвращению механических повреждений и царапин на ее поверхности.
• При транспортировке и погрузочно-разгрузочных работах необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не допустить столкновений и падений и не нарушить целостность материала.

Различные марки отожженной нержавеющей стали

Отжигается ли нержавеющая сталь 316?

Отожженный нержавеющая сталь 316 обладает повышенной коррозионной стойкостью и технологическими характеристиками, что делает его идеальным для применений, требующих строгих стандартов и высокой производительности.

Отжигается ли нержавеющая сталь 304?

нержавеющая сталь 304 отжигается для устранения внутреннего напряжения, стабилизации микроструктуры и дальнейшего улучшения эксплуатационных характеристик. Отожженная нержавеющая сталь 304 обладает высокой коррозионной стойкостью и превосходными возможностями обработки, а также широко используется в различных отраслях промышленности и областях.

Обычные отожженные марки нержавеющей стали

За исключением упомянутых выше типов нержавеющей стали 316 и 304, на рынке представлено множество других широко используемых марок нержавеющей стали, которые отжигаются для улучшения их общих свойств.

Включение титана в нержавеющую сталь 321 повышает ее стойкость к межкристаллитной коррозии. После отжига ее исключительные свойства делают ее лучшим выбором для высокотемпературных применений.

Нержавеющая сталь 430 — это ферритный вариант, который, хотя и не такой коррозионностойкий, как аустенитные марки, такие как 304 и 316, имеет значительно повышенную пластичность и прочность после отжига. Это делает его популярным выбором для декоративных применений, кухонной посуды и различных других отраслей.

Дуплексные нержавеющие стали, такие как 2205 или S31803, и супердуплексные нержавеющие стали, такие как 2507 или S32750, не только сохраняют свою превосходную коррозионную стойкость после отжига, но также обладают высокой прочностью и превосходной свариваемостью. Эти свойства делают их хорошо подходящими для сложных условий, встречающихся в оффшорной инженерии и химическом оборудовании.

Формы из отожженной нержавеющей стали

Отожженная нержавеющая сталь выпускается в нескольких распространенных формах, каждая из которых предназначена для различных промышленных целей:

1. Листы и пластины из отожженной нержавеющей стали: Используется в строительстве, автомобилестроении и производстве бытовой техники благодаря своей долговечности и коррозионной стойкости.
2. Отожженная нержавеющая сталь стержень и штанга: Используется в машиностроении и производстве для изготовления таких компонентов, как крепежи, шестерни и валы.
3. Трубы и трубки из отожженной нержавеющей стали: Используется в таких отраслях, как нефтегазовая промышленность, химическая переработка и сантехника для транспортировки жидкостей и газов.
4. Отожженная проволока из нержавеющей стали: Часто используется в медицинской, аэрокосмической и электронной промышленности для применений, требующих гибкости и прочности.

Каждая форма проходит процесс отжига, который улучшает ее обрабатываемость и механические свойства.

Отжиг нержавеющей стали против стали

По сравнению с обычной сталью отожженная нержавеющая сталь демонстрирует лучшие результаты по многим ключевым свойствам. Отожженная нержавеющая сталь имеет значительно более высокую коррозионную стойкость, чем обычная сталь, особенно в хлоридсодержащих или кислотных средах. Отожженная нержавеющая сталь также имеет лучшую пластичность и обрабатываемость, что позволяет ей лучше работать при изготовлении сложных деталей. Отожженная нержавеющая сталь обычно имеет более высокое качество поверхности, и после надлежащей обработки она может достичь зеркального эффекта, что особенно важно в таких областях, как архитектурный декор, где требуется высокое качество внешнего вида.

Однако стоимость отожженной нержавеющей стали обычно выше, чем обычной стали, поэтому при выборе материалов необходимо взвешивать соотношение стоимости и эксплуатационных характеристик.

В чем разница между отожженной и неотожженной нержавеющей сталью?

Основное различие между отожженный и неотожженный нержавеющая сталь заключается в ее механических свойствах, которые являются результатом процесса термообработки отжигом. Подводя итог, отожженная нержавеющая сталь мягче, пластичнее и легче поддается обработке, в то время как неотожженная нержавеющая сталь тверже, прочнее, но менее поддается обработке.

1. Твёрдость и пластичность:

• Отожженная нержавеющая сталь: Он мягче и пластичнее. Процесс отжига снимает внутренние напряжения, что позволяет материалу легче формоваться, гнуться или обрабатываться без образования трещин. Он также повышает гибкость.
• Неотожженная нержавеющая сталь: Также известная как закаленная или холоднодеформированная, неотожженная нержавеющая сталь тверже и более хрупкая. Она прошла такие процессы, как прокатка или ковка, которые повышают ее прочность, но делают ее менее пластичной и более склонной к растрескиванию во время формовки.

2. Внутренние напряжения:

• Отожженный: Процесс отжига устраняет внутренние напряжения, вызванные производственными процессами, такими как сварка или холодная обработка, делая материал более стабильным.
• Неотожженный: Присутствуют остаточные напряжения, которые со временем могут привести к короблению или растрескиванию, особенно под нагрузкой или термическим напряжением.

3. Работоспособность:

• Отожженный: легче поддается механической обработке, формовке или формовке благодаря более низкой твердости.
• Неотожженный: Труднее поддается обработке и может потребовать больше усилий для формовки или придания формы из-за более высокой твердости.

4. Сила:

• Отожженный: Обычно имеет более низкую прочность на разрыв по сравнению с неотожженной нержавеющей сталью, но более гибкая.
• Неотожженный: Более высокая прочность на разрыв, что делает его более прочным и лучше подходящим для применений, требующих несущей способности.

5. Приложения:

• Отожженный: Предпочтительно для применений, где требуется простота обработки, формовки или профилирования, например, в производстве, сантехнике или строительстве.
• Неотожженный: Часто используется в ситуациях, когда необходима высокая прочность, например, в конструкционных компонентах или деталях, подверженных быстрому износу.

Другие процессы термообработки нержавеющей стали

Помимо отжига, нержавеющая сталь может также использовать другие процессы термической обработки для улучшения своих характеристик. Например:

Обработка раствором

Нержавеющую сталь нагревают до определенной температуры (обычно выше критической точки), выдерживают в течение определенного периода времени, а затем быстро охлаждают для устранения фаз осаждения и остаточных напряжений в материале, а также для повышения коррозионной стойкости и прочности материала.

Лечение старения

Обработка старением может дополнительно улучшить прочность и твердость нержавеющей стали. Обычно это выполняется после обработки на твердый раствор. При длительном выдерживании материала при определенной температуре внутри материала происходит фазовое превращение или осаждение упрочняющей фазы.

Холодовая обработка 

Для некоторых специальных нержавеющих сталей, например, в случаях, когда требуется чрезвычайно высокая прочность и вязкость, могут использоваться процессы холодной обработки. Сюда входит криогенная обработка (охлаждение материала до чрезвычайно низкой температуры) и обработка жидким азотом.

Увеличивает ли отжиг твердость?

Нет, отжиг снижает твердость. Его главная цель — смягчить материал и повысить пластичность, что облегчает его обработку.

Плюсы и минусы отжига

Преимущества отжига:

• Повышенная пластичность: Облегчает формовку и придание материалу нужной формы.
• Уменьшенная твердость: Смягчает металл, облегчая его обработку и обработку.
• Снимает внутренние напряжения: Предотвращает деформацию и растрескивание при дальнейшей обработке.
• Улучшенная стабильность материала: Улучшает структуру зерна, повышая прочность и однородность.

Недостатки отжига:

• Поверхностное окисление: Может вызвать образование накипи или окисление на поверхности материала при нагревании.
• Кропотливый: Процесс может занять много времени из-за медленного охлаждения.
• Уменьшенная прочность: Размягчение снижает твердость и прочность материала на разрыв.
• Энергоемкий: Требует значительных затрат энергии на обогрев и поддержание температуры.

Отжиг против отпуска

Отжиг и закалка оба являются процессами термической обработки, используемыми для улучшения свойств металлов, но они служат разным целям и включают в себя разные методы:

1. Цель:

• Отжиг: Основная цель отжига — смягчить материал, улучшить его пластичность и снять внутренние напряжения. Это облегчает обработку металла в таких процессах, как формовка, гибка или механическая обработка.
• Закалка: Закалка направлена на снижение хрупкости закаленного металла, особенно после процесса закалки, например, закалки. Она уравновешивает твердость и прочность, предотвращая излишнюю хрупкость материала.

2. Процесс:

• Отжиг: Материал нагревают до температуры выше точки рекристаллизации, выдерживают при этой температуре, а затем медленно охлаждают (обычно в печи). Это медленное охлаждение измельчает структуру зерна и смягчает металл.
• Закалка: После закалки (процесса закалки) металл повторно нагревают до более низкой температуры, чем та, которая использовалась при отжиге. Затем его выдерживают при этой температуре в течение определенного периода времени и охлаждают, что снижает хрупкость, не удаляя при этом всю твердость.

3. Влияние на свойства материала:

• Отжиг: Делает материал мягче, пластичнее и легче поддается формовке. Снижает твердость и прочность на разрыв, но улучшает обрабатываемость.
• Закалка: Снижает хрупкость, сохраняя при этом значительную твердость, что делает материал более прочным и устойчивым к трещинам.

4. Типичные применения:

• Отжиг: Используется для металлов, которым требуется дальнейшее формование, формовка или обработка, например, листового металла, проволоки или труб. Также широко используется в процессах, связанных со сталью, медью и алюминием.
• Закалка: Применяется после закалки для закаленных материалов, таких как высокоуглеродистые стали, инструменты и лезвия, где баланс между твердостью и прочностью имеет решающее значение для производительности в условиях нагрузки.

5. Общие температуры:

• Отжиг: Высокие температуры, обычно выше температуры рекристаллизации материала (часто около 500–900 °C для стали).
• Закалка: Более низкие температуры, обычно от 150 до 650 °C, в зависимости от материала и желаемых свойств.

В чем разница между закаленной и отожженной сталью?

Закаленная сталь упрочняется посредством термической обработки, что делает его твердым и износостойким, но хрупким из-за внутренних напряжений при быстром охлаждении. Используется в инструментах и высокопрочных компонентах.

Отожженная сталь, напротив, смягчается при медленном охлаждении, что делает его более пластичным, стабильным и более поддающимся формовке или обработке. Хотя он не такой прочный, как закаленная сталь, он идеально подходит для применений, требующих гибкости и обрабатываемости

Китайский производитель отожженной нержавеющей стали

SteelPRO Group — производитель и поставщик нержавеющей стали. Наш завод по производству отожженной нержавеющей стали поставляет отожженную нержавеющую сталь различных форм и марок, включая 316, 304, 321, 303, 420, 430, 201, 17-4, 18-8, 347, 410, 416 и т. д. отожженную нержавеющую сталь в пластинах, листах, рулонах, прутках и проволоке.

SteelPRO Group работает с экспертами по термообработке, чтобы предоставлять клиентам индивидуальные высококачественные стальные детали и надежное послепродажное обслуживание. У нас есть широкий ассортимент запасов для удовлетворения ваших разнообразных потребностей. Связаться с нами сейчас или продолжить просмотр наш блог для изучения вашего эксклюзивного решения.