היכן ההבדלים בין דרגות הנירוסטה 1.4404 (316L) ו-1.4571 (316Ti)? אנא בדוק את הניתוח הבא שמדגיש כמה מהיתרונות והחסרונות העיקריים של שתי דרגות החומר.

באופן מסורתי, בגרמניה, אוסטריה ומזרח אירופה פלדת אל חלד עמידה לחומצה מאוחדת תחת דרגת החומר 1.4571 (316Ti, אך גם נקראת בדרך כלל V4A). במדינות ויבשות אחרות, כמו אמריקה, אסיה ושאר מדינות מערב אירופה הציון 1.4404 (316L) יהיה הנבחר.

טריוויה על המקורות

נחזור יותר ממאה שנים אחורה, בזמנו חברת קרופ פיתחה פלדות אל חלד. התיאור V2A נולד בשנת 1912 כאשר דרגת הנירוסטה 1.4300 הומסה. הכיתה הקודמת הזו כבר אינה בשימוש, אך הערך נשאר עדכני עבור דרגות הנירוסטה האוסטניטית הנוכחיות 1.4301, 1.4307 ו-1.4305 גם כן. V2A מייצג את "המסת test 2 austenite". V4A הוא הפיתוח הנוסף והוא מייצג "test melt 4 austenite" עם בנוסף יותר משני אחוזים מסגסוגת מוליבדן.

המועמדויות המיושנות הן כיום מושגיות כמו:
עמיד בפני קורוזיה -> V2A – 1.4301-1.4307 (304-304L)
עמיד לחומצה ->V4A – 1.4404 (316L) במקור 1.4571 (316Ti)

מצב טכנולוגיה קודם

לדרגות הנירוסטה האוסטניטיות הראשונות (למשל 1.4301 או 1.4401) הייתה תכולה גבוהה של פחמן, שאחראית להפחתתעמידות בפני קורוזיהשל הנירוסטה (קורוזיה בין-גרגירית). זה קורה במיוחד לאחר כניסת חום עקבהַלחָמָהאוֹהיווצרות חמה.

עד אמצע המאה הקודמת, הדרך הטכנית היחידה להימנע מהפחתת עמידות בפני קורוזיה הייתה לקשור את הפחמן עםסגסוגותכמו טיטניום וניוביום. שני אלה קושרים את הפחמן בצורה של קרבידים. ציוני נירוסטה חדשים שנוצרו היו 1.4580 ו-1.4571 עבור V4A ו-1.4550 ו-1.4541 עבור V2A.

פיתוח טכני בייצור נירוסטה

משנות השישים והשבעים של המאה הקודמת ואילך, ההַתָכָהטכנולוגיות של מפעלי פלדה התפתחו בצורה ניכרת. זה פתח דרכים להפחתה משמעותית של תכולת הפחמן לערכים מתחת ל-0.03 אחוז בעליל. הטכנולוגיות החדשות הללו הןAOD(ארגון-חמצן-Decarburization) וVOD(וואקום-חמצן-דקרבוריזציה). רק בגללם ניתן היה להמיס דרגות נירוסטה טובות לריתוך כמו 1.4307 ו-1.4404.
שתי שיטות אלו אפשרו לפתח הרבה ציוני נירוסטה חדשים. בין היתר ישנן גם הדרגות הפריטיות-אוסטניטיות, מה שנקראציוני נירוסטה דופלקסים.

מסורת מאטה שיפורים טכניים

בשל עמידות קורוזיה טובה מאוד באטמוספרה כלורית, נעשה שימוש בדרגה 1.4571 ב-תעשייה כימיתמאז שנות ה-20. זה הוביל להתבססות בתיעוד הטכני ובתקנות. אבל למעשה, אף אחד לא מתכוון לשאת בעלויות ובמאמצים לשנות את כל המסמכים הללו. בשל כך, צעד קדימה בהכנסת הציון 1.4404 מואט.
אפילו גליון עבודה W541 שלDVGW -האגודה הטכנית והמדעית הגרמנית לגז ומים – מגדירה את הדרישות לצינורות מי שתייה ומפרטת שם את הדרגות 1.4401 ו-1.4571. רק עם ההקדמה שלEN 10312בשנת 2002, צוין גם 1.4404.

זיהוי שמות נירוסטה

הEN10027-2מציגה מערכת קטלוג למספרי נירוסטה רציפים (1.4404, 1.4571 וכן הלאה).
מערכת נוספת היא AISI/ASTM האמריקאית עם יצירת שם אלפאנומרי:316Tiאוֹ316L.

עם זאת, המאפיינים הכימיים והמכאניים של הציונים המצוינים בהתאמה בנורמות האירופיות (EN 10088) והאמריקאיות (ASTM A240) אינם תמיד תואמים.
בזמןEN 10088מגדיר 1.4571 בעל התוכן המינימלי שלטִיטָןבהיותו פי חמישה מתכולת הפחמן, הASTM A240דורש שדרגת 316Ti חייבת להיות בעלת כמות טיטניום של לפחות פי חמישה מסכום הפחמןחַנקָןתוֹכֶן.
מסיבה זו, א316Tiהוא תמיד 1.4571 אבל 1.4571 הוא לא בהכרח 316Ti לפי ASTM, כי הדרישות הכימיות המינימליות אינן מספיקות.

תכונות קורוזיה של 1.4571 ו-1.4404 נירוסטה

הקורוזיהההתנהגות של שתי הכיתות 1.4571 ו-1.4404 באופן כללי מאוד דומה. יש להזכיר רק כמה הבדלים מהותיים:

המיוצבת טיטאןל-1.4571 יש רגישות גבוהה יותר לקורוזיה בבור.

לכן, אותה כיתה פחות עקבית נגד (השראת כלוריד)פיצוח קורוזיה במתח.

ל-1.4571 המרותך והמיוצב בטיטאן יש נמוך יותריַצִיבוּתנגד קורוזיה בין-גרגירית

לגבי התקפות קורוזיה אחרות, שתי הדרגות כמעט זהות מבחינת התנהגותן.

מאפיינים מכניים של 1.4571 ו-1.4404 נירוסטה

נִתוּךעם טיטניום יוצר עלייה של טמפרטורת היישום המקסימלית. 1.4571 בעל עמידות בחום של עד 400 מעלות צלזיוס. עם 1.4404, הוא שוכן בין 300 ל-350 מעלות צלזיוס.
עם תכונות מכניות אחרות, למשל יכולת צורה קרה, דחיסה קרה וחוזק השפעה חריץההעשרה בטיטניום מביאה לידי השפלה, בהשוואה ל-1.4404. לכן 1.4404 הוא לרוב החומר המועדף כשמדוברנוזלי קריו.

מאפייני עיבוד של 1.4571 ו-1.4404 נירוסטה

בהתאם ליישום, הטיטניום משפיע על המשך העיבוד של החומר:

יכולת עיבוד:שתי הדרגות, 1.4404 ו-1.4571, אינן ציונים טיפוסיים של נירוסטה המתאימות לעיבוד שבבי. עבור 1.4571, יש להזכיר היבט שלילי נוסף: הקרבידים של הטיטניום קשים מאוד ולכן גורמיםעלויות כלי עבודה גבוהות יותרבנוסף למהירות עיבוד איטית יותר.

יכולת לליטוש מראה: באופן תיאורטי הקרבידים גורמים לחוטי טיטניום כהים אשר פוגעים בזיקוק המשטח המכני.
עם זאת, בשל טכנולוגיות התכה מודרניות, מפעלי הפלדה מפחיתים את תכולת הפחמן וכן טיטניום והקרבידים פחות נוכחים. ככה, הגימור הואמוּשׁלָםלאחר השחזה וליטוש מראה.

רמת טוהר: לפי הגדרה, נוכחותם של טיטניום קרבידים מפחיתה את טוהר החומר. עם 1.4404, זה לא המקרה, מכיוון שאין טיטניום.

יכולת ריתוך: שתי הדרגות ניתנות לריתוך באותה מידה עם נהלים דומים וחומרי ריתוך נאותים. אותה קלות תקפה גם עבורריתוך לייזר.

טבלת השוואה של 1.4571 ו-1.4404 נירוסטה

זמינות חומרים של 1.4571 ו-1.4404 נירוסטה

בחירה בין שניהם, ציון 1.4404/316Lהיא הבחירה המועדפת ברחבי העולם. רק בגרמניה, אוסטריה ובמדינות מזרח אירופה, 1.4571 מיושמת כפלדה עמידה לחומצה.

עם זאת, המאפיינים הטכניים לא ממש מצדיקים את השימוש בנירוסטה 1.4571.
ההרגלים והפרקטיקות לאורך עשרות השנים התיישבו וקבעו את השימוש בו בעיקר במסגרת התקנות והנורמות, אשר ישמרו על עמידה בדרגת נירוסטה 1.4571 לאורך השנים הבאות.
זו הסיבה שבגללה לכל מפעלי הנירוסטה יש 1.4404/316L כמו גם 1.4571 בתוכנית המוצרים שלהם.
מונטנסטלמייצר מבנייםפרופילי נירוסטהלפי נורמות כמו קורות נירוסטה, תעלות, טי נירוסטה ומוטות זוויות הן ב-1.4571 והן ב-1.4404. למרות שזה גורם כמעט להכפלה של עלויות האחסון, כיצואן עולמי, Montanstahl מוכן לכסות את אלה כדי לספק את דרישות הלקוח.