Ο σούπερ ανοξείδωτος χάλυβας και το κράμα με βάση το νικέλιο είναι ένας ειδικός τύπος ανοξείδωτου χάλυβα, ο οποίος διαφέρει από τον συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα στη χημική του σύνθεση. Αναφέρονται σε ανοξείδωτο χάλυβα υψηλής κραματοποίησης με υψηλή περιεκτικότητα σε νικέλιο, χρώμιο και μολυβδαίνιο.
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά μικροδομής των υλικών από ανοξείδωτο χάλυβα, ο σούπερ ανοξείδωτος χάλυβας μπορεί να χωριστεί σε διάφορους τύπους, όπως σούπερ φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας, σούπερ ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, σούπερ μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας και σούπερ διπλός ανοξείδωτος χάλυβας.
Σούπερ ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα
Με βάση τον συνηθισμένο ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, αυξάνοντας την καθαρότητα του κράματος, αυξάνοντας τον αριθμό των ωφέλιμων στοιχείων, μειώνοντας την περιεκτικότητα σε C, αποτρέποντας την καθίζηση του Cr23C6 και προκαλώντας διακοκκώδη διάβρωση, καλές μηχανικές ιδιότητες, απόδοση διεργασίας και τοπική αντοχή στη διάβρωση λαμβάνονται και αντικαθίσταται ο σταθεροποιημένος ανοξείδωτος χάλυβας.
Σούπερ φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Κληρονομεί τα χαρακτηριστικά της υψηλής αντοχής, της καλής αντοχής στην οξείδωση και της εξαιρετικής αντοχής στη διάβρωση του συνηθισμένου φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα, ενώ βελτιώνει τους περιορισμούς της όλκιμης εύθραυστης μετάπτωσης, της ευαισθησίας στη διακοκκώδη διάβρωση και της χαμηλής σκληρότητας στη συγκολλημένη κατάσταση του φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα. Με την υιοθέτηση της τεχνολογίας διύλισης, τη μείωση της περιεκτικότητας σε C και N, την προσθήκη σταθεροποιητικών και σκληρυντικών στοιχείων μετάλλου, μπορεί να επιτευχθεί ανοξείδωτος χάλυβας υψηλού Cr, Mo και εξαιρετικά χαμηλού C και N, ο οποίος έχει εισέλθει σε ένα νέο στάδιο στην εφαρμογή του φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας σε αντίσταση στη διάβρωση, στη διάβρωση με αυλάκια χλωρίου και στη διάβρωση με ρωγμές.
Super duplex από ανοξείδωτο ατσάλι
Αυτός ο τύπος χάλυβα αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1980, με ποιότητες που περιλαμβάνουν κυρίως SAF2507, UR52N, Zeron100 κ.λπ. Τα χαρακτηριστικά του είναι χαμηλή περιεκτικότητα σε C, υψηλή περιεκτικότητα σε Mo και N και περιεκτικότητα σε φερρίτη από 40% έως 45% στον χάλυβα, που έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση.
Σούπερ μαρτενσιτικό ανοξείδωτο χάλυβα
Ανήκει σε σκληρυνόμενο ανοξείδωτο χάλυβα, έχει υψηλή σκληρότητα, αντοχή και αντοχή στη φθορά, αλλά κακή σκληρότητα και συγκολλησιμότητα. Ο συνηθισμένος μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας δεν έχει επαρκή ολκιμότητα και είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στην καταπόνηση κατά τη διάρκεια της παραμόρφωσης, καθιστώντας δύσκολο τον σχηματισμό μέσω ψυχρής επεξεργασίας. Με τη μείωση της περιεκτικότητας σε άνθρακα και την αύξηση της περιεκτικότητας σε νικέλιο, μπορεί να επιτευχθεί υπερμαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας. Τα τελευταία χρόνια, οι χώρες έχουν επενδύσει πολλά στην ανάπτυξη υπερμαρτενσιτικών χάλυβων χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και χαμηλής περιεκτικότητας σε άζωτο, και έχουν αναπτύξει μια παρτίδα σούπερ μαρτενσιτικών χάλυβων με διαφορετικές χρήσεις. Ο σούπερ μαρτενσιτικός χάλυβας έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην εξόρυξη πετρελαίου και αερίου, στον εξοπλισμό αποθήκευσης και μεταφοράς, στην παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας, στη χημική βιομηχανία και στον εξοπλισμό παραγωγής χαρτοπολτού υψηλής θερμοκρασίας.
Λειτουργικός ανοξείδωτος χάλυβας
Με τη μεταβαλλόμενη ζήτηση της αγοράς, αναδύονται συνεχώς διάφοροι ανοξείδωτοι χάλυβες με ειδικούς σκοπούς και λειτουργίες. Ο νέος τύπος ιατρικού υλικού ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα χωρίς Ni είναι κυρίως ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας Cr Ni, ο οποίος έχει καλή βιοσυμβατότητα και περιέχει 13% έως 15% Ni. Το Ni είναι ένας ευαισθητοποιητικός παράγοντας και ενέχει κινδύνους για τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένης της τερατογένεσης και της καρκινογένεσης. Ο εμφυτευμένος ανοξείδωτος χάλυβας που περιέχει Ni θα καταστραφεί σταδιακά και θα απελευθερώσει ιόντα Ni μετά από μακροχρόνια χρήση στο σώμα. Όταν τα ιόντα Ni συσσωρεύονται σε ιστούς κοντά στο εμφυτευμένο ανθρώπινο σώμα, μπορούν να προκαλέσουν τοξικές επιδράσεις, οδηγώντας σε ανεπιθύμητες αντιδράσεις όπως κυτταρική βλάβη και φλεγμονή. Ο ιατρικός ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας τύπου Cr-Mn-N χωρίς Ni που αναπτύχθηκε από το Ινστιτούτο Μετάλλων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, έχει καλύτερη απόδοση από τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα Cr Ni που χρησιμοποιείται επί του παρόντος στην κλινική μέσω δοκιμής βιοσυμβατότητας. Για παράδειγμα, ο αντιβακτηριακός ανοξείδωτος χάλυβας, με τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων, οι άνθρωποι δίνουν όλο και μεγαλύτερη προσοχή στο περιβάλλον και τη δική τους υγεία, γεγονός που προάγει την έρευνα και την ανάπτυξη αντιβακτηριακών υλικών. Από το 1980, οι ανεπτυγμένες χώρες που εκπροσωπούνται από την Ιαπωνία έχουν αρχίσει να ερευνούν και να εφαρμόζουν αντιβακτηριακά υλικά σε οικιακές συσκευές, συσκευασίες τροφίμων, είδη καθημερινής ανάγκης, εξοπλισμό μπάνιου και άλλους τομείς. Η Nissin Steel Co., Ltd. και η Kawasaki Steel Co., Ltd. έχουν αναπτύξει αντίστοιχα αντιβακτηριακούς ανοξείδωτους χάλυβες που περιέχουν Cu και Ag. Οι αντιβακτηριδακοί ανοξείδωτοι χάλυβες που περιέχουν Cu παράγονται με την προσθήκη 0,5% έως 1,0% Cu στον ανοξείδωτο χάλυβα και την εφαρμογή ειδικής θερμικής επεξεργασίας για ομοιόμορφη διασπορά του ανοξείδωτου χάλυβα από την επιφάνεια στο εσωτερικό. Τα ιζήματα ε Cu παίζουν αντιβακτηριακό ρόλο. Αυτός ο αντιβακτηριδιακός ανοξείδωτος χάλυβας που περιέχει Cu είναι κατάλληλος για χρήση σε μαγειρικά σκεύη υψηλής ποιότητας και άλλες σειρές προϊόντων που απαιτούν υψηλές ιδιότητες επεξεργασίας και αντιβακτηριδιακές ιδιότητες. Η προσθήκη αντιβακτηριακού ανοξείδωτου χάλυβα Ag έχει υψηλές αντιβακτηριακές επιδράσεις στην Escherichia coli και τον Staphylococcus aureus, ειδικά κατά την επεξεργασία, το τρίψιμο ή την επιφανειακή φθορά, αυτό το υλικό μπορεί πάντα να διατηρήσει καλά αντιβακτηριακά αποτελέσματα.
Ανοξείδωτο κράμα αζώτου
Η προσθήκη Ν ως στοιχείου κράματος στον ανοξείδωτο χάλυβα μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα του ωστενίτη, να εξισορροπήσει την αναλογία των φάσεων του χάλυβα διπλής όψης, να βελτιώσει την αντοχή και την αντίσταση στη διάβρωση του χάλυβα χωρίς να επηρεάσει την πλαστικότητα και τη σκληρότητά του και να αντικαταστήσει εν μέρει το Ni στον ανοξείδωτο χάλυβα. Στον χάλυβα διπλής φάσης, το N καθυστερεί τη διάχυση και την καθίζηση των διαμεταλλικών ενώσεων. Στον μαρτενσιτικό χάλυβα, το Ν σχηματίζει νιτρίδια με άλλα στοιχεία που κατανέμονται στα όρια των κόκκων, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν την ικανότητα σκλήρυνσης και να αποτρέψουν την ανάπτυξη κόκκων ωστενίτη και φερρίτη κατά τη διάρκεια της σκλήρυνσης σε υψηλή θερμοκρασία. Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε Ν που αναπτύχθηκε τα τελευταία χρόνια, δηλαδή ο μη μαγνητικός ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής αντοχής, έχει αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία και θα χρησιμοποιηθεί ευρέως ως υπεραγώγιμα υλικά χαμηλής θερμοκρασίας, υψηλή αντοχή στη διάβρωση και μη μαγνητικά υλικά.
Καθαρισμένος ανοξείδωτος χάλυβας υψηλής καθαρότητας
Επί του παρόντος, το ποσοστό σκραπ προϊόντων που προκαλείται από τις εγκλείσεις σε εγχώρια εργοστάσια ανοξείδωτου χάλυβα είναι πάνω από 20%. Επομένως, ο καθαρισμός υψηλής καθαρότητας που επικεντρώνεται στον έλεγχο των ακαθαρσιών στη διαδικασία τήξης ανοξείδωτου χάλυβα προσελκύει ολοένα και περισσότερο την προσοχή των ανθρώπων. Στη διαδικασία τήξης ανοξείδωτου χάλυβα, δημιουργούνται ενδογενή εγκλείσματα κατά την αποξείδωση, την κραματοποίηση και την κρυστάλλωση του χάλυβα. Τα ξένα εγκλείσματα στο τελικό προϊόν παράγονται κατά την τήξη, τη χύτευση και τη μεταφορά του τηγμένου χάλυβα. Για την απόκτηση ανοξείδωτου χάλυβα υψηλής καθαρότητας, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στις πρώτες ύλες, τα αποοξειδωτικά, το σύστημα αποξείδωσης, το σύστημα διύλισης και συνεχούς χύτευσης κ.λπ.
Ένα από τα πιο διάσημα είναι ο χάλυβας που περιέχει 6% Mo (254SMo), ο οποίος έχει εξαιρετική αντοχή στην τοπική διάβρωση. Κάτω από συνθήκες όπως το θαλασσινό νερό, το φούσκωμα, η παρουσία κενών και η διάβρωση χαμηλής ταχύτητας, έχει καλή αντοχή στη διάβρωση με κοιλότητες (PI μεγαλύτερο ή ίσο με 40) και καλή αντοχή στη διάβρωση των τάσεων. Είναι ένα υποκατάστατο υλικό για κράματα με βάση το Ni και κράματα τιτανίου.