Практика использования магнита для проверки качества и подлинности клапанов из нержавеющей стали является односторонним и непрактичным методом суждения.
Существуют различные типы нержавеющей стали, классифицированные по их структуре при комнатной температуре, например, мартенситная нержавеющая сталь, аустенитная нержавеющая сталь, ферритная и дуплексная нержавеющая сталь. Аустенитная нержавеющая сталь не обладает магнетизмом или обладает слабым магнетизмом, тогда как другие сплавы нержавеющей стали обладают сильными магнитными свойствами.
Что такое аустенитные нержавеющие стали?
Аустенитные нержавеющие стали — это категория нержавеющих сталей, характеризующаяся аустенитной кристаллической структурой при комнатной температуре. К этой группе сталей относятся марки 302, 304, 316 и другие. Аустенитная структура достигается за счет добавления таких элементов, как никель, марганец и азот, которые стабилизируют аустенитную фазу при комнатной температуре.
Аустенитные нержавеющие стали известны своей превосходной коррозионной стойкостью, формуемостью и свариваемостью. Эти свойства делают их популярным выбором для широкого спектра применений: от кухонной утвари до оборудования химической обработки, от архитектурного применения до компонентов в автомобильной промышленности.
Основными элементами аустенитных нержавеющих сталей являются железо, хром и никель. Высокое содержание никеля и хрома позволяет этому типу стали противостоять широкому спектру агрессивных сред и делает ее самой нержавеющей из нержавеющих сталей. Они также часто содержат дополнительные легирующие элементы, такие как марганец и молибден, для дальнейшего улучшения конкретных свойств.
Ключевой особенностью аустенитной нержавеющей стали является то, что она немагнитна в состоянии отжига на раствор. Однако при холодной обработке он может стать слегка магнитным.
Почему аустенитные нержавеющие стали обладают магнетизмом?
CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) и другие относятся к аустенитной нержавеющей стали и либо немагнитны, либо слабомагнитны. Однако во время плавки небольшое количество мартенситной или ферритной структуры может рекомбинировать в аустените, распределенном неравномерно, от 5% до 40%. Если эти пропорции увеличиваются, отливка проявит магнетизм. В целом отливки с более высоким содержанием феррита имеют более высокую прочность.
| сплав | Стандарт ASTM | Стандарт УНС | Углерод (С) | Марганец (Mn) | Силикон (Si) | Хром (Cr) | Никель (Ni) | Молибден (Мо) |
| CF8 (304) | A351 | J92600 | ≤0.08% | ≤2.00% | ≤2.00% | на 18.0–21.0% | на 8.0–11.0% | ≤0.75% |
| СФ8М (316) | A351 | J92900 | ≤0.08% | ≤2.00% | ≤2.00% | на 18.0–21.0% | на 9.0–12.0% | на 2.0–3.0% |
| CF3 (304Л) | A351 | J92500 | ≤0.03% | ≤2.00% | ≤2.00% | на 18.0–21.0% | на 8.0–12.0% | ≤0.75% |
| ЦФ3М (316Л) | A351 | J92800 | ≤0.03% | ≤2.00% | ≤2.00% | на 18.0–21.0% | на 10.0–15.0% | на 2.0–3.0% |
| ASTM (американский) | RU (европейский) | ДЖИС (японский) | ГБ (национальный/Китай) | DIN (немецкий) |
|---|---|---|---|---|
| 304/CF8 | S30400 | 1.4301 | SUS304 | 06Cr19Ni10 |
| 316/CF8M | S31600 | 1.4401 | SUS316 | 06Cr17Ni12Mo2 |
| 304Л/CF3 | S30403 | 1.4307 | SUS304L | 022Cr19Ni10 |
| 316Л/КФ3М | S31603 | 1.4404 | SUS316L | 022Cr17Ni12Mo2 |
В настоящее время ни внутри страны, ни за рубежом не существует процесса, позволяющего достичь 100% аустенита. Во время обработки на раствор отливок из аустенитной нержавеющей стали в аустените растворяются только карбиды, что повышает коррозионную стойкость отливки. Изменить содержание мартенсита или феррита невозможно, лишь незначительно изменив структуру, что существенно не снижает магнетизм.
Необработанная отливка также будет проявлять небольшой магнетизм во время холодной обработки. Ключом к снижению магнетизма в материалах из нержавеющей стали, таких как CF8 (304), CF8M (316), CF3 (304L), CF3M (316L) и других, является контроль содержания мартенсита или феррита. Чем ниже содержание, тем слабее магнетизм, или целью может быть разрушение их структуры и равномерное распределение.
Клапаны из нержавеющей стали ASTM A351, химический состав
| Сорт ASTM A351 | UNS | C | Mn | Si | S | P | Cr | Ni | Mo | Nb | V | N | Cu |
| CF3+CF3A | J9270 | 0.03 | 1.5 | 2 | 0.04 | 0.04 | 17.0-21.0 | 8.0-11.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| CF8+CF8A | J9260 | 0.08 | 1.5 | 2 | 0.04 | 0.04 | 18.0-21.0 | 8.0-11.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| CF3M+CF3MA | J9280 | 0.03 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 17.0-21.0 | 9.0-13.0 | 2.0-3.0 | – | – | – | – |
| CF8M | J9290 | 0.08 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 18.0-21.0 | 9.0-12.0 | 2.0-3.0 | – | – | – | – |
| CF3MN | J92804 | 0.03 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 17.0-21.0 | 9.0-13.0 | 2.0-3.0 | – | – | 0.10-0.20 | – |
| CF8C | J92710 | 0.08 | 1.5 | 2 | 0.04 | 0.04 | 18.0-21.0 | 9.0-12.0 | 0.5 | -1 | – | – | – |
| CF10 | J92950 | 0.04-0.10 | 1.5 | 2 | 0.04 | 0.04 | 18.0-21.0 | 8.0-11.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| CF10M | J92901 | 0.04-0.10 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 18.0-21.0 | 9.0-12.0 | 2.0-3.0 | – | – | – | – |
| CH8 | J9340 | 0.08 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 22.0-26.0 | 12.-15.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| CH10 | J93401 | 0.04-0.10 | 1.5 | 2 | 0.04 | 0.04 | 22.0-26.0 | 12.-15.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| CH20 | J93402 | 0.04-0.20 | 1.5 | 2 | 0.04 | 0.04 | 22.0-26.0 | 12.0-15.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| CK20 | J94202 | 0.04-0.20 | 1.5 | 1.75 | 0.04 | 0.04 | 23.0-27.0 | 19.0-22.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| HK30 | J94203 | 0.25-0.35 | 1.5 | 1.75 | 0.04 | 0.04 | 23.0-27.0 | 19.0-22.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| HK40 | J94204 | 0.35-0.45 | 1.5 | 1.75 | 0.04 | 0.04 | 23.0-27.0 | 19.0-22.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| HT30 | N08030 | 0.25-0.35 | 2 | 2.5 | 0.04 | 0.04 | 13.0-17.0 | 33.0-37.0 | 0.5 | – | – | – | – |
| CF10MC | – | 0.1 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 15.0-18.0 | 13.0-16.0 | 1.7-2.25 | -2 | – | – | |
| CN7M | N0807 | 0.07 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 19.0-22.0 | 27.5-30.5 | 2.0-3.0 | – | – | – | 3.0-4.0 |
| CN3MN | J94651 | 0.03 | 2 | 1 | 0.01 | 0.04 | 20.0-22.0 | 23.5-25.5 | 6.0-.0 | – | – | 0.18-.26 | 0.75 |
| CE8MN | – | 0.08 | 1 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 22.5-25.5 | 8.0-11.0 | 3.0-.5 | – | – | 0.10-.30 | – |
| ЦГ-6ММН | J93790 | 0.06 | 4.0-6.0 | 1 | 0.03 | 0.04 | 20.5-23.5 | 11.5-13.5 | 1.50-3.0 | 0.10-.30 | 0.10-.30 | 0.20-.40 | – |
| CG8M | J9300 | 0.08 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 18.0-21.0 | 9.0-13.0 | 3.0-4.0 | – | – | – | – |
| CF10SMnN | J92972 | 0.1 | 7.0-9.0 | 3.50-.50 | 0.03 | 0.06 | 16.0-18.0 | 8.0-9.0 | – | – | – | 0.08-.18 | – |
| CT15C | N08151 | 0.05-0.15 | 0.15-.50 | 0.50-.50 | 0.03 | 0.03 | 19.0-21.0 | 31.0-.0 | – | 0.50-.50 | – | – | – |
| СК-3МКуН | J93254 | 0.025 | 1.2 | 1 | 0.01 | 0.045 | 19.5-20.5 | 17.5-19.5 | 6.0-7.0 | – | – | 0.18-.24 | 0.50-1.0 |
| CE20N | J92802 | 0.2 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 23.0-26.0 | 8.0-.0 | 0.5 | – | – | 0.08-.20 | – |
| CG3M | J92999 | 0.03 | 1.5 | 1.5 | 0.04 | 0.04 | 18.0-21.0 | 9.0-.0 | 3.0-4.0 | – | – | – | – |
Трубы и пластины производятся из стальных заготовок путем многократного нагрева, экструзии и охлаждения. Этот процесс нарушает структуру мартенсита и феррита, распределяя их очень равномерно. Поэтому магнетизм трубок и пластин минимален или необнаружим.
Таблица механических свойств клапанов из литой стали
| ЛИТЬЕ по ASTM | Предел прочности (фунты на квадратный дюйм) | Предел текучести (пси мин) | Удлинение (на 2 дюйма) | Уменьшение площади (%) | – | – |
| – | Минимальные механические свойства стали | – | модуль | приближенный | ||
| ASTM A216 Марка WCB | 70,000 | 36,000 | 22 | 35 | 27.9 | 137-187 |
| ASTM A352 Марка LCB | 65,000 | 35,000 | 24 | 35 | 27.9 | 137-187 |
| ASTM A217 класс C5 | 90,000 | 60,000 | 18 | 35 | 27.4 | 241 Макс. |
| ASTM A217 Марка WC1 | 65,000 | 35,000 | 24 | 35 | 29.9 | 215 Макс. |
| ASTM A217 Марка WC6 | 70,000 | 40,000 | 20 | 35 | 29.9 | 215 Макс. |
| ASTM A217 Марка WC9 | 70,000 | 40,000 | 20 | 35 | 29.9 | 241 Макс. |
| ASTM A352 Класс LC3 | 65,000 | 40,000 | 24 | 35 | 27.9 | 137 |
| ASTM A217 класс C12 | 90,000 | 60,000 | 18 | 35 | 27.4 | 180-240 |
| ASTM A351 Класс CF-8 | 65,000 | 28,000 | 35 | – | 28 | 140 |
| ASTM A351 Марка CF-8M | 70,000 | 30,000 | 30 | – | 28.3 | 156-170 |
| ASTM A126 класс B | 31,000 | – | – | – | – | 160-220 |
| ASTM A126 Класс C | 41,000 | – | – | – | – | 160-220 |
| ASTM A395 Тип 60-45-15 | 60,000 | 45,000 | 15 | – | 23-26 | 143-207 |
| ASTM A439 Тип D-2B | 58,000 | 30,000 | 7 | – | – | 148-211 |
| ASTM B62 | 30,000 | 14,000 | 20 | 17 | 13.5 | 55-65 * |
| ASTM B143 Сплав 1А | 40,000 | 18,000 | 20 | 20 | 15 | 75-85 * |
| ASTM B147 Сплав 8А | 65,000 | 25,000 | 20 | 20 | 15.4 | 98 * |
| ASTM B148 Сплав 9C | 75,000 | 30,000 | 12 мин. | 12 | 17 | 150 |
| (свариваемый класс) | 65,000 | 32,500 | 25 | – | 23 | 120-170 |
| ASTM A494 (Хастеллой B) | 72,000 | 46,000 | 6 | – | – | – |
| ASTM A494 (Хастеллой C) | 72,000 | 46,000 | 4 | – | – | – |
| Стеллит №6 | 121,000 | 64,000 | 01 февраля | – | 30.4 | – |
| ASTM B211 Сплав 20911-T3 | 44,000 | 36,000 | 15 | – | 10.2 | 95 |
| ASTM B16 1/2 Твердый | 45,000 | 15,000 | 7 | 50 | 14 | – |
| ASTM B21 Сплав 464 | 60,000 | 27,000 | 22 | 55 | – | – |
| АИСИ 12Л 14 | 79,000 | 71,000 | 16 | 52 | – | 163 |
| ASTM A108 класс 1018 | 69,000 | 48,000 | 38 | 62 | – | 143 |
| (Подходит для болтов ASTM A193 класса B7) | 135,000 | 115,000 | 22 | 63 | 29.9 | 255 |
| ASTM A276 Тип 302 | 85,000 | 35,000 | 60 | 70 | 28 | 150 |
| ASTM A276 Тип 304 | 85,000 | 35,000 | 60 | 70 | – | 149 |
| ASTM A276 Тип 316 | 80,000 | 30,000 | 60 | 70 | 28 | 149 |
| ASTM A276 Тип 316L | 81,000 | 34,000 | 55 | – | – | 146 |
| ASTM A276 Тип 410 | 75,000 | 40,000 | 35 | 70 | 29 | 155 |
| ASTM A461 класс 630 | 135,000 | 105,000 | 16 | 50 | 29 | 275-345 |
| Сплав К500 (К Монель) | 100,000 | 70,000 | 35 | – | 26 | 175-260 |
| ASTM B335 (Хастеллой B) | 100,000 | 46,000 | 30 | – | – | – |
| ASTM B336 (Хастеллой C) | 100,000 | 46,000 | 20 | – | – | – |
Ни национальные, ни международные стандарты обычно не включают испытания аустенитной нержавеющей стали на магнетизм. Это не стандарт для определения качества нержавеющей стали. Следует подчеркнуть, что магнетизм аустенитной нержавеющей стали, вызванный различными факторами, не находится на том же уровне, что и у других материалов из нержавеющей стали или углеродистой стали. Другими словами, магнетизм аустенитной нержавеющей стали всегда слаб.
Рекомендуемые области применения (материалы для литейных клапанов)
| Группа материалов | Класс материала | РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СЕРВИС |
| Высокотемпературная углеродистая сталь | ASTM A216 Марка WCB | Неагрессивные жидкости, такие как вода, масло и газы, в диапазоне температур от -20°F (-30°C) до +1100°F (+593°C). |
| Низкотемпературная углеродистая сталь | Неагрессивные жидкости, такие как вода, масло и газы, в диапазоне температур от -20°F (-30°C) до +800°F (+425°C) | Низкая температура до -50°F (-46°C). Использование выше +650°F (+340°C) исключено. |
| Низкотемпературная углеродистая сталь | ASTM A352 Класс LC1 | Низкая температура до -75°F (-59°C). Использование выше +650°F (+340°C) исключено. |
| Низкотемпературная углеродистая сталь | ASTM A352 Класс LC2 | Низкая температура до -100°F (-73°C). Использование выше +650°F (+340°C) исключено. |
| 3.1/2% никелевая сталь | ASTM A352 Класс LC3 | Низкая температура до -150°F (-101°C). Использование выше +650°F (+340°C) исключено. |
| 1.1/4 % хрома 1/2 % молибденовой стали | ASTM A217 Марка WC6 | Неагрессивные жидкости, такие как вода, нефть и газы, в диапазоне температур от -20°F (-30°C) до +1100°F (+593°C). |
| 2.1/4% хром | ASTM A217 класс C9 | Неагрессивные жидкости, такие как вода, нефть и газы, в диапазоне температур от -20°F (-30°C) до +1100°F (+593°C). |
| 5% хром 1/2% молибден | ASTM A217 класс C5 | Слабокоррозионные или эрозионные применения и неагрессивные применения при температурах от -20°F (-30°C) до +1200°F (+649°C). |
| 9%хром | ASTM A217 класс C12 | Слабокоррозионные или эрозионные применения и неагрессивные применения при температурах от -20°F (-30°C) до +1200°F (+649°C). |
| 1% Молибден | ||
| 12% хромированная сталь | ASTM A487 Марка CA6NM | Вызывает коррозию при температурах от -20°F (-30°C) до +900°F (+482°C). |
| 12% хром | ASTM A217 Марка CA15 | Коррозионное применение при температурах до +1300°F (+704°C) |
| 316 из нержавеющей стали | ASTM A351 Марка CF8M | Коррозионные или неагрессивные среды при экстремально низких или высоких температурах в диапазоне от -450°F (-268°C) до +1200°F (+649°C). Выше +800°F (+425°C) укажите содержание углерода 0.04% или выше. |
| 347 из нержавеющей стали | ASTM 351 Марка CF8C | В основном для высокотемпературных коррозионных сред в диапазоне от -450°F (-268°C) до +1200°F (+649°C). Выше +1000°F (+540°C) укажите содержание углерода 0.04% или выше. |
| 304 из нержавеющей стали | ASTM A351 Марка CF8 | Коррозионные или чрезвычайно высокие температуры, неагрессивные среды от -450°F (-268°C) до +1200°F (+649°C). Выше +800°F (+425°C) укажите содержание углерода 0.04% или выше. |
| Нержавеющая сталь 304L | ASTM A351 Марка CF3 | Коррозионные или неагрессивные среды до +800F (+425°C). |
| Нержавеющая сталь 316L | ASTM A351 Марка CF3M | Коррозионные или неагрессивные среды до +800F (+425°C). |
| Сплав-20 | ASTM A351 Марка CN7M | Хорошая стойкость к горячей серной кислоте до +800F (+425°C). |
| монель | ASTM 743 Марка M3-35-1 | Свариваемый класс. Хорошая устойчивость к коррозии всеми распространенными органическими кислотами и соленой водой. Также обладает высокой устойчивостью к большинству щелочных растворов до +750°F (+400°C). |
| Хастеллой B | ASTM A743 Марка N-12M | Хорошо подходит для работы с плавиковой кислотой при любых концентрациях и температурах. Хорошая стойкость к серной и фосфорной кислотам до +1200°F (+649°C). |
| Хастеллой С | ASTM A743 Марка CW-12M | Хорошая стойкость к условиям окисления промежутка. Хорошие свойства при высоких температурах. Хорошая стойкость к серной и фосфорной кислотам до +1200°F (+649°C). |
| Инконель | ASTM A743 Марка CY-40 | Очень хорошо подходит для эксплуатации при высоких температурах. Хорошая стойкость к агрессивным средам и атмосфере до +800°F (+425°C). |
| Бронза | ASTM B62 | Вода, нефть и газ: до 400°F. Отлично подходит для работы с рассолом и морской водой. |
Почему аустенитные нержавеющие стали используются для промышленной арматуры
Аустенитная нержавеющая сталь обычно используется в производстве различных промышленных клапанов благодаря ее превосходным механическим свойствам, коррозионной стойкости и универсальности. Вот некоторые типы промышленных клапанов, обычно изготовленных из аустенитной нержавеющей стали, и их распространенное применение:
Шаровые краны
Изготовлен из аустенитной нержавеющей стали, что обеспечивает ее долговечность и устойчивость к коррозии. Они часто используются в приложениях, где требуется герметичное закрытие, например, в добыче нефти и газа, нефтехимии и некоторых промышленных применениях с высоким давлением.
Задвижки из аустенитной нержавеющей стали
Их часто изготавливают из аустенитной нержавеющей стали, когда требуется устойчивость к агрессивным средам. Задвижки в основном используются в сточных водах и других абразивных жидкостях.
кЛАПАН
Изготовлены из аустенитной нержавеющей стали, когда требуется высокое сопротивление течению и присутствуют коррозионные условия. Эти клапаны часто используются в дросселирующих устройствах, особенно в пищевой промышленности, химической промышленности и паровых системах.
Обратные клапаны
Аустенитная нержавеющая сталь используется для обратных клапанов в системах, где необходимо предотвращение обратного потока в агрессивной среде. Они обычно используются в водных системах, химической обработке и морском применении.
Затворы
Часто изготавливаются из аустенитной нержавеющей стали для систем, требующих регулирования больших расходов в ограниченном пространстве и где необходима высокая коррозионная стойкость. Их часто можно встретить в системах водоснабжения, пищевой промышленности и химической промышленности.
Задвижки
Изготовлен из аустенитной нержавеющей стали, когда необходимо минимальное удержание жидкости в агрессивных средах. Их часто используют в нефтегазовой отрасли.
Мембранные клапаны
Они часто изготавливаются из аустенитной нержавеющей стали и используются в приложениях, требующих стерильной среды, например, в фармацевтической, пищевой и биотехнологической промышленности.
Основной причиной использования аустенитной нержавеющей стали в этих клапанах является превосходная коррозионная стойкость материала, хорошая формуемость и устойчивость к высоким температурам. Эти свойства делают аустенитную нержавеющую сталь хорошим выбором для клапанов, используемых в сложных условиях, таких как химические перерабатывающие заводы, нефте- и газоперерабатывающие заводы, электростанции и многие другие отрасли.
THINKTANK является профессиональным производителем клапанов из аустенитной нержавеющей стали и клапанов из легированной нержавеющей стали. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться в любое время.
