Teras on peamiselt raua ja süsiniku sulam, kuid tavaliselt on süsiniku sisaldus alla 2%. See pole küll palju, kuid süsinik on peamine element, mis mõjutab terase tugevust ja kõvadust. Roostevaba teras on sulam, mis sisaldab rauda, ​​kroomi, niklit ja mõnikord ka teisi elemente, näiteks molübdeeni. Kroom muudab roostevaba terase suurepäraselt korrosioonikindlaks.

• SüsinikterasPeamised komponendid on raud ja süsinik, mille süsinikusisaldus on tavaliselt vahemikus 0,2–2,1%. Väikestes kogustes võib esineda ka teisi elemente, näiteks mangaani, räni, fosforit ja väävlit.
• Roostevaba terasSee koosneb peamiselt rauast, süsinikust ja vähemalt 10,5% kroomist (mõnikord ka niklist). Kroomi lisamine on oluline, sest see reageerib õhus oleva hapnikuga, moodustades tiheda kroomoksiidi kihi, mis annab roostevabale terasele rooste- ja korrosioonikindlad omadused.

Erinevad omaduste poolest

Koostise erinevuste tõttu on roostevabal terasel ja terasel ka väga erinevad omadused. Erinevalt tavalisest terasest sisaldab roostevaba teras kroomi, mis moodustab kaitsva oksiidikihi, mis hoiab ära rooste ja korrosiooni.

Esteetiliste omaduste poolest on roostevaba teras poleeritum ja moodsam kui tavaline teras. Enamik süsinikterase tüüpe on magnetilised, mis võib teatud rakendustes olla eeliseks. Kuid roostevaba teras, näiteks 304 või 316, on mittemagnetiline.

Teras vs roostevaba teras: tootmisprotsessid

Terase ja roostevaba terase tootmisprotsessid hõlmavad mitut tootmisetappi, et muuta toorained lõpptoodeteks. Siin on terase ja roostevaba terase tootmisega seotud kriitilised tootmisprotsessid:

Terase tootmisprotsessid

A. Rauatööstus

Selle protsessi käigus juhitakse kõrgahju rauamaak, koks (süsinik) ja räbustid (lubjakivi). Tugev kuumus sulatab rauamaagi ja süsinik redutseerib raudoksiidi, mille tulemuseks on sula raud ehk kuum metall.

B. Terase tootmine

Näiteks hapnikahju protsess. Hapnikahju protsess hõlmab kõrgahju kuuma metalli ehk DRI laadimist konverteri anumasse. Paati puhutakse kõrge puhtusastmega hapnikku, mis oksüdeerib lisandeid ja vähendab süsinikusisaldust, et toota terast.

C. Pidevvalu

Pidevvalu on sulaterase valamine pooltoodeteks, näiteks plaatideks, toorikuteks või valuplokkideks. See hõlmab sulaterase valamist vesijahutusega vormi ja selle tahkestamist pidevaks nööriks. Seejärel lõigatakse nöör soovitud pikkusteks.

D. Vormimine ja vormimine

Valtsimine: Pidevvalust saadud poolvalmis terastooted valtsitakse kuum- või külmvaltsimise veskites, et vähendada paksust, parandada pinna kvaliteeti ja saavutada soovitud mõõtmed.

Sepistamine: Sepistamine on protsess, mille käigus kuumutatud terast vormitakse survejõudude abil. Seda kasutatakse tavaliselt suure tugevuse ja vastupidavuse nõudvate komponentide valmistamiseks.

Roostevabast terase tootmisprotsessid

A. Roostevaba terase tootmine

Sulamine: Roostevaba terast toodetakse rauamaagi, kroomi, nikli ja muude legeerelementide segu sulatamisel elektrikaarahjudes või induktsioonahjudes.

Rafineerimine: Sula roostevaba teras läbib rafineerimisprotsessid, näiteks argoon-hapnikdekarboniseerimise (AOD) või vaakum-hapnikdekarboniseerimise (VOD), et reguleerida koostist, eemaldada lisandeid ja kontrollida soovitud omadusi.

B. Vormimine ja vormimine

Kuumvaltsimine: Roostevabast terasest valuplokke või plaate kuumutatakse ja lastakse läbi kuumvaltsimistehaste, et vähendada paksust ja vormida need rullideks, lehtedeks või plaatideks.

Külmvaltsimine: Külmvaltsimine vähendab roostevaba terase paksust veelgi ja annab soovitud pinnaviimistluse. See parandab ka mehaanilisi omadusi ja mõõtmete täpsust.

C. Kuumtöötlus

Lõõmutamine: Roostevaba teras läbib lõõmutamise ehk kuumtöötlusprotsessi, et leevendada sisemisi pingeid ning parandada selle elastsust, töödeldavust ja korrosioonikindlust.

Karastamine ja noolutamine: Mõned roostevabast terasest klassid läbivad karastamis- ja noolutamisprotsesse, et parandada nende mehaanilisi omadusi, nagu kõvadus, sitkus ja tugevus.

D. Viimistlusprotsessid

Marineerimine: Roostevabast terasest pindu võib happelahuses marineerida, et eemaldada katlakivi, oksiidid ja muud pinna saasteained.

Passiveerimine: Passiveerimine on keemiline töötlus, mis suurendab roostevaba terase korrosioonikindlust, moodustades pinnale kaitsva oksiidikihi.

Kasutatavad konkreetsed protsessid võivad varieeruda sõltuvalt soovitud terase või roostevaba terase klassist ja lõpptoote kavandatud kasutusest.

Teras vs roostevaba teras: tugevus ja vastupidavus

Terase tugevus sõltub peamiselt selle süsinikusisaldusest ja muudest legeerelementidest, nagu mangaan, räni ja mitmesuguste komponentide jälgedes. Kõrgtugevaid teraseid, nagu kõrgtugevad madallegeeritud terased (HSLA) ja kõrgtugevad terased (AHSS), kasutatakse nõudlikes rakendustes, nagu autotööstus ja ehitus. Roostevabal terasel on üldiselt madalam tugevus kui terasel, kuid see on siiski enamiku rakenduste jaoks piisava tugevusega.

Teras vs roostevaba teras: kulude võrdlus

Hinna poolest on teras üldiselt odavam kui roostevaba teras, mis teeb sellest paljude projektide jaoks eelarvesõbraliku valiku, kuna roostevaba terase tootmine on nii tootmisprotsessi kui ka koostise poolest kallim kui terase tootmine.

Teras vs roostevaba teras: rakendused

Teras ja roostevaba teras on mitmekülgsed materjalid, mida kasutatakse mitmesugustes rakendustes erinevates tööstusharudes. Terast, millel on tugevus ja vastupidavus, leidub tavaliselt ehitusprojektides, nagu sillad, hooned ja infrastruktuur. See on populaarne valik konstruktsioonielementide jaoks.

Roostevaba terase korrosioonikindlad omadused muudavad selle ideaalseks keskkondadesse, kus kokkupuude niiskuse või kemikaalidega on murettekitav. See teeb roostevabast terasest parima valiku köögiseadmete, toiduainete töötlemise seadmete, meditsiiniseadmete ja ehete jaoks.

Autotööstuses mängivad mõlemad materjalid olulist rolli – terast kasutatakse sageli sõidukite raamides selle tugevuse tõttu, roostevaba terast aga väljalaskesüsteemides selle vastupidavuse tõttu kõrgetele temperatuuridele ja korrosioonile.

Kokkuvõte

Peamine erinevus tavalise terase ja roostevaba terase vahel onkorrosioonikindlusKuigi tavaline teras on tugev, kuid roostetab kergesti, on roostevaba teras tänu kroomi olemasolule roostekindel, mis moodustab kaitsva oksiidikihi. Sõltuvalt rakendusest saate valida sobiva materjali, et tasakaalustada jõudlust ja hinda.