不鏽鋼管材管件的那些事兒

對很多人來說不鏽鋼飲用水管的規格如304,316L之類的只是一個符號,是一串數字,是管道上唯一不用學習就能看懂的地方,但是也只僅僅是知道規格的不一樣而已,實際上它們之間到底有什麼區別,要買那一種才合適,並不是太清楚,最多也只是偶爾聽朋友說過類似的話題,或者上網問一下度娘,最終還是是順從裝修公司的推薦?

所以,就算市面上已經有很多介紹不鏽鋼飲用水管的文章,但是並沒有系統歸納,今天小智就為大家詳細科普一下,無論是菜鳥還是老鳥,都一定會有收穫的!

一、關於不鏽鋼管道的規格

首先,先解釋一下什麼是鋼和不鏽鋼?

鋼是指含有碳(C)量在2%以下的稱之為鋼。

鋼在冶煉過程中加入鉻(Cr)、鎳(Ni)、錳(Mn)、矽(Si)、鈦(Ti)、鉬(Mo)等合金元素改善了鋼的效能使鋼具有了耐腐性(即不上鏽)就是我們常說的不鏽鋼。

我們平時看到的304、304L、316、 316L都屬於奧氏體不鏽鋼的300系列鋼。

而為什麼會有不同鋼號呢,那是因為不鏽鋼在冶煉過程當中,加入合金元素品種不同,不同品種加入量的不同。其特性也是不同的,為了加以區別則冠上了不同的鋼號。

而且不鏽鋼生產並沒有想像中的那麼簡單,它包含一系列的技術以及工藝等等。

例如不鏽鋼生產需要用到的一系列裝置就包括如下這些:

l不鏽鋼焊管機

l拋光機

l噴碼機

l不鏽鋼縱剪機

l熱處理

l酸洗裝置

l矯直機

l水壓機

l直通成型機

l彎頭成型機

l液壓彎管機

l三通液壓脹管機

l自動修端機

l光輝熱處理

l環縫自動焊接機

l管件測試機

l三通拉拔機

l管端成型機

不鏽鋼管材和管件用到的檢測裝置包括瞭如下這些:

l水壓試驗機

l線上渦流探傷儀

l離線渦流探傷儀

l擴充壓扁試驗機

l電子萬能試驗機

l表面粗糙度檢測儀

l金相顯微鏡

l洛氏硬度計

l臥式投影儀

l管件氣密性試漏裝置

l多管種水流往返壓力試驗裝置

l冷熱水交替水壓試驗裝置

l負壓試驗裝置

l單管件水壓試驗裝置

l振動試驗裝置

所以生產不鏽鋼不只是一個技術行業,還是一個燒錢的行業。

並且就算同樣是304、304L、316、 316L系列鋼,不同廠家之間的不鏽鋼質量也是有區別的,主要由以下幾個方面造成的:

l原料

目前,市場上銷售的不鏽鋼管材及管材的主要原料分為再軋料和原板料,而水可淨不鏽鋼選用的原料為廣州聯眾和寧波寶新之採用電弧爐+VOD二次精練工藝冶煉的原板料,而不是市場上的再軋料,兩種原料的價格相差甚遠,從而使得成品的價格也有一定的距離,主要是該兩種原料有以下的差別:

再軋料特點

何為再軋料?簡單而通俗的說就是廢品回收的不鏽鋼料,再由熱軋酸洗料經過再軋而成的料。其外觀凹凸不平、厚薄不均勻、光潔度差、金相結構組織粗細不均、耐晶間腐蝕能力差、機械效能不好、焊接效能不穩定。含有多種雜質。

原板料特點

原板料完全是由不鏽鋼廠提供的,不鏽鋼是由熱軋酸洗料經過研磨拋光、冷軋、退火酸洗、調質和張力整平處理而成的。其表面光潔平整,機械效能良好、抗腐蝕能力強、焊接能力好、耐磨效能良好,品質穩定。

l薄壁不鏽鋼生產流程

水可淨薄壁不鏽鋼的生產流程如下:

不鏽鋼管材管件的那些事兒

l配件生產流程

水可淨不鏽鋼配件的生產流程如下:

不鏽鋼管材管件的那些事兒

下面對不鏽鋼的效能以及適用範圍做一個簡單的介紹:

(一) 304不鏽鋼

l效能介紹

304不鏽鋼是最普遍的鋼種,作為一種用途廣泛的鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性,低溫強度和機械特性;衝壓、彎曲等熱加工性好,無熱處理硬化現象(無磁性,便用溫度-196℃~800℃)。

l適用範圍

家庭用品(1、2類餐具、櫥櫃、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸)

汽車配件(風擋雨刷、消聲器、模製品)

醫療器具,建材,化學,食品工業,農業,船舶部件

(二) 316L不鏽鋼(L為低碳)

l效能介紹

316L不鏽鋼因新增鉬,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好,可在苛酷的條件下使用;加工硬化性優(無磁性);並且其抗晶界腐蝕性更優。

l適用範圍

海水裡用裝置、化學、染料、造紙、草酸、肥料等生產裝置;照像、食品工業、沿海地區設施、繩索、CD杆、螺栓、螺母,或者對抗晶界腐蝕性有特別要求的產品。

在這裡也詳細列一下水可淨不鏽鋼管的效能資料:

l機械性質:

不鏽鋼管材管件的那些事兒

l物理性質

不鏽鋼管材管件的那些事兒

l流量

不鏽鋼管材管件的那些事兒

l雙卡壓接頭效能

不鏽鋼管材管件的那些事兒

現階段最常用的不鏽鋼主要是304,316L(或對應於德/歐標的1。4308,1。4408)。

由於304不鏽鋼具有優良的不鏽耐腐蝕效能和較好的抗晶間腐蝕效能。對氧化性酸,在實驗中得出:濃度≤65%的沸騰溫度以下的硝酸中,304不鏽鋼具有很強的抗腐蝕性。對鹼溶液及大部分有機酸和無機酸亦具有良好的耐腐蝕能力。其化學成分(%)為:C 碳:≤0。07;Si矽 :≤1。0;Mn錳 :≤2。0;Cr 鉻:17。0~19。0;Ni 鎳:8。0~11。0;S 硫:≤0。03;P 磷 :≤0。035。

而316L不鏽鋼又稱鈦鋼,316L精鋼。鈦材鋼,新增Mo(2-3%) ,優秀的耐點蝕性,耐高溫、抗蠕變效能優秀。其化學成分(%)為:C 碳≤0。03;Si矽≤1。00;Mn錳≤2。00;P 磷≤0。035;S硫≤0。03;Ni鎳:10。0-14。0;Cr鉻:16。0-18。0;Mo鉬:2。0-3。0。

以下是針對針304和316L這兩種不鏽鋼材料做一個簡單的效能以及化學組成的的介紹:

l化學組分

316L不鏽鋼是含鉬不鏽鋼種。由於鋼中含鉬,該鋼種總的效能優於304不鏽鋼,高溫條件下,當硫酸的濃度低於15%和高於85%時,316L不鏽鋼具有廣泛的用途。316L不鏽鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的效能,所以通常用於海洋環境。316L不鏽鋼的最大碳含量0。03,可用於焊接後不能進行退火和需要最大耐腐蝕性的用途中。

l耐腐蝕性

316L不鏽鋼耐腐蝕效能優於304不鏽鋼,在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的效能。而且316L不鏽鋼還耐海洋和侵蝕性工業大氣的侵蝕。

一般來說,304不鏽鋼與316L不鏽鋼在抗化學腐蝕效能方面差別不大,不過在某些特定介質下有所區別。

最初開發出的不鏽鋼為 304,在特定情況下,這種材料對點腐蝕(Pitting Corrosion)比較敏感。額外增加2-3%的鉬可以減少這種敏感性,這樣就誕生了316L。此外,這些額外的鉬還可以降低某些熱有機酸的腐蝕。

316L不鏽鋼幾乎成為食品飲料行業標準材料。由於世界範圍內鉬元素的短缺及316L不鏽鋼中鎳含量更多,316L不鏽鋼的價格比304 不鏽鋼更貴。

點腐蝕是一種主要由不鏽鋼表面沉積腐蝕引起的現象,這是因為缺氧而不能形成氧化鉻保護層。

尤其在小型閥門中,閥板上出現沉積的可能性很小,因此點腐蝕也很少發生。

在各種型別的水介質(蒸餾水、飲用水、河水、鍋爐水、海水等)中,304 不鏽鋼與316L不鏽鋼的抗腐蝕效能幾乎一樣,除非介質中氯離子的含量非常高,此時316L 不鏽鋼就更合適。

在大多數情況下,304 不鏽鋼與316L不鏽鋼的抗腐蝕效能沒有多大區別,但有些情況下也可能差別很大,需具體情況具體分析。一般來說閥門使用者應該心中有數,因為他們會根據介質的情況選擇容器和管道的材質,不建議向用戶推薦材料。

l耐熱性

在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續使用中,316L不鏽鋼具有好的耐氧化效能。在800-1575度的範圍內,最好不要連續作用316L不鏽鋼,但在該溫度範圍以外連續使用316L不鏽鋼時,該不鏽鋼具有良好的耐熱性。316L不鏽鋼的耐碳化物析出的效能可用上述溫度範圍。

l熱處理

在1850-2050度的溫度範圍內進行退火,然後迅速退火,然後迅速冷卻。316L不鏽鋼不能過熱處理進行硬化。

l焊接

316L不鏽鋼具有良好的焊接效能。可採用所有標準的焊接方法進行焊接。焊接時可根據用途,分別採用316Cb、316L或309Cb不鏽鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕效能,316不鏽鋼鋼的焊接斷面需要進行焊後退火處理。如果使用316L不鏽鋼,不需要進行焊後退火處理。

l機械效能

在所有鋼材中,奧氏體不鏽鋼的屈服點最低。因此從機械效能考慮,奧氏體不鏽鋼的並不是用在閥杆的最佳材料,因為要保證一定的強度,閥杆的直徑就會加大。屈服點不能透過熱處理來提高,但可以透過冷成型提高。

l磁性

由於奧氏體不鏽鋼的廣泛應用,給人們造成所有不鏽鋼都沒有磁性的錯誤印象。對奧氏體不鏽鋼而言,基本可以理解為非磁性,經淬火的鍛鋼確實如此。但透過冷成型處理的304會多少帶點磁性。對鑄鋼而言,如果是100%奧氏體不鏽鋼則沒有磁性。

l低 碳 類 型 的 不 鏽 鋼

奧氏體不鏽鋼的抗腐蝕效能來自金屬表面形成的氧化鉻保護層。如果材料加熱到450℃到900℃高溫,材料的結構就會發生變化,沿晶體邊緣會形成碳化鉻。這樣在晶體邊沿就無法形成氧化鉻保護層,從而導致抗腐蝕效能降低。這種腐蝕稱為“晶間腐蝕”。

由此開發出了316L 不鏽鋼來對抗這種腐蝕。316L 不鏽鋼的含碳量較低,因為碳含量減少,所以就不會產生碳化鉻,也就不會生成晶間腐蝕。

應該說明的是,較高的晶間腐蝕敏感性並不意味著非低碳材料就更容易腐蝕。在高氯環境中,這種敏感性也越高。

請注意這種現象緣於高溫(450℃-900℃)。通常焊接是達到這個溫度的直接原因。對於軟閥座常規蝶閥而言,由於我們並不在閥板上進行焊接操作,因此採用低碳不鏽鋼並沒有多大意義,不過大多數規格書會要求316L 不鏽鋼。

下面為大家介紹一個不鏽鋼的一些另類的特性:

l不鏽鋼為啥也生鏽

不鏽鋼為什麼也生鏽? 當不鏽鋼管表面出現褐色鏽斑(點)的時候,人們大感驚奇:認為 “不鏽鋼是不生鏽的,生鏽就不是不鏽鋼了,可能是鋼質出現了問題”。 其實,這是對不鏽鋼缺乏瞭解的一種片面的錯誤看法。不鏽鋼在一定的條件下也會生鏽的。

不鏽鋼具有抵抗大氣氧化的能力——即不鏽性,同時也具有在含酸、鹼、鹽的介質中乃腐蝕的能力——即耐蝕性。但其抗腐蝕能力的大小是 隨其鋼質本身化學組成、加護狀態、使用條件及環境介質型別而改變的。 如304鋼管,在乾燥清潔的大氣中,有絕對優良的抗鏽蝕能力,但將它移到海濱地區,在含有大量鹽份的海霧中,很快就會生鏽了;而316L鋼管則表現良好。因此,不是任何一種不鏽鋼,在任何環境下都能耐腐蝕、不生鏽的。

說了那麼多,大家對不鏽鋼是不是有了更深刻的瞭解呢?

不鏽鋼管材管件的那些事兒