Что такое термическая обработка после сварки?
В данной статье рассматривается процесс термической обработки после сварки (ТОПС) и его эффективность в снижении остаточных напряжений и улучшении механических…
Выбор правильной отделки поверхности нержавеющей стали для вашего применения крайне важен. Обычно вы ожидаете длительного срока службы, устойчивости к коррозии и минимальных требований к уходу. Правильная обработка поверхности – это способ гарантировать, что нержавеющая сталь будет вести себя так, как вы ожидаете.
Однако этот процесс может быть довольно запутанным. Существуют разные стандарты, которые предлагают собственные обозначения для каждого типа отделки поверхности нержавеющей стали. Некоторые производители даже разрабатывают внутренние стандарты для обозначения внешнего вида своей продукции.
Чтобы упростить задачу, мы рекомендуем сосредоточиться на самых признанных стандартах в мире. Например, стандарты EN и ASTM весьма распространены. Поэтому мы используем их в качестве примеров.
Начнем с сопоставления отделок по стандартам EN и ASTM в виде таблицы. Это позволит вам получить общее представление о возможностях в рамках обоих стандартов. Детали каждой отделки мы рассмотрим далее в статье.
| Обозначение EN | Эквивалент ASTM | Описание |
|---|---|---|
| 1D | No. 1 | Горячекатаный, термически обработанный и травленый. Грубая поверхность, но без окалины. |
| 2B | No. 2B | Холоднокатаный, термически обработанный, травленый и прокатанный повторно. Гладкая поверхность. |
| 2D | No. 2D | Холоднокатаный, термически обработанный и травленый. Гладкая поверхность. |
| 2H | TR | Закаленный холодной деформацией. Обработан для увеличения прочности. Светлая поверхность. |
| 2R | BA | Холоднокатаный, отожжён в среде защитного газа и прокатанный повторно. Гладкая, светлая и отражающая поверхность. |
| 2Q | – | Холоднокатаный, закалён и отпущен. Без окалины. |
| Обозначение EN | Эквивалент ASTM | Описание |
|---|---|---|
| 1G-2G | No. 3 | Шлифованная поверхность. Степень зернистости или шероховатости поверхности может быть указана. Однонаправленная текстура, не отличается высокой отражающей способностью. |
| 1J-2J | No. 4 | Брашированная или матовая полированная поверхность. Степень браширования, полировального ремня или шероховатости поверхности может быть указана. Однонаправленная текстура, не отличается высокой отражающей способностью. |
| 1K-2K | No. 6 | Сатинированная полировка. Дополнительные специфические требования к отделке типа J для обеспечения достаточной коррозионной стойкости в морских условиях и наружных архитектурных применениях. |
| 1P-2P | No. 7-8 | Зеркальная полировка. Процесс или степень шероховатости поверхности может быть указана. Беспорядочная отделка, высокая отражательная способность, четкое отображение изображения. |
| Обозначение EN | Эквивалент ASTM | Отделка | Описание |
|---|---|---|---|
| 2F | No. 2D | Рельефная отделка | Холоднокатаный материал, термообработанный и прокатанный на валках с шероховатой поверхностью. Яркое отжиг или отжиг с травлением. Однородная матовая невзрачная поверхность. |
| 1M | – | Рельефная отделка | Дизайн по согласованию. Одна сторона плоская. Плиты используются для настилов. |
| 2M | – | Рельефная отделка | Дизайн по согласованию. Одна сторона плоская. Мелкая текстура в основном применяется в архитектуре. |
| 2W | – | Рельефная отделка | Дизайн по согласованию. Обе стороны с гофрированной текстурой, используется для увеличения прочности и/или декоративных целей. |
| 2L | – | Цветная отделка | Цвета по согласованию. Окраска достигается химическим способом. |
| 1S-2S | – | Покрытие поверхности | Как правило, покрывается оловом, алюминием или титаном. |
Фабричная отделка – это исходное состояние поставки нержавеющей стали, независимо от того, получена ли она методом холодной или горячей прокатки. Однако для большинства применений необходимы дополнительные процессы для достижения требуемых характеристик.
Ниже приведено подробное описание нержавеющей стали, относящейся к этой группе согласно таблице выше.
После горячей прокатки сталь подвергается термообработке, называемой отжигом. Отжиг заключается в нагреве стали с последующим медленным охлаждением для снятия внутренних напряжений и уменьшения твердости. Это делает материал более пластичным и удобным для обработки.
После отжига нержавеющая сталь 1D готова к завершающему этапу – травлению. Этот процесс предполагает обработку поверхности кислотой для удаления окалины, образовавшейся в ходе предыдущих этапов – горячей прокатки и отжига.
Полученная поверхность – слегка шероховатая с очень низкой отражающей способностью и типичной средней шероховатостью (Ra) 4…7 микрометров.
Отделка 1D иногда используется как основа для последующей полировки. Однако обычно она применяется в случаях, когда внешний вид не имеет значения. Примеры таких применений:
Поскольку сталь подвергается холодной, а не горячей прокатке, отделка получается более гладкой. Процессы отжига и травления улучшают ее характеристики аналогично обработке 1D. Травление необходимо, так как отжиг снимает напряжения и уменьшает твердость, возникшую после холодной прокатки.
Поверхность имеет матовый вид с низкой отражающей способностью. Типичная средняя шероховатость – 0,4–1,0 микрометра.
Как и 1D, отделка 2D может служить основой для последующей полировки. Она также подходит для промышленных и инженерных задач, где эстетика не критична. Применения:
Еще одна холоднокатаная нержавеющая сталь, процесс похож на получение 2D, но добавляется дополнительный этап: прокатка через специальные полированные валики (bright rolls).
Типичная средняя шероховатость составляет 0,1–0,5 микрометра. В результате получается гладкая, слегка до умеренно отражающая поверхность с хорошим контролем плоскости.
Из-за тусклого серого цвета и низкой отражающей способности эта поверхность применяется в архитектуре только там, где не требуется однородность. Типичные применения:
Здесь добавляется процесс блестящего отжига: сталь отжигается в среде без кислорода, что предотвращает окисление и образование окалины.
Полученная отделка способна отражать четкие изображения, очень гладкая и менее склонна к загрязнению и удержанию влаги по сравнению с другими фабричными отделками. Простая в уходе поверхность имеет типичное значение Ra 0,05…0,1 микрометра.
2R, также известная как BA, широко применяется в быту, а также там, где важна отражающая способность, но не требуется ее высокая точность. Примеры:
В отличие от других фабричных отделок, в данном случае сталь после холодной прокатки дополнительно упрочняется прокаткой с определенным натяжением на полированных валиках. Доступно 6 уровней прочности в зависимости от предела текучести, прочности на растяжение и удлинения.
В результате получается достаточно гладкая, отражающая поверхность. Шероховатость поверхности определяется производителем и зависит от процесса упрочняющей прокатки.
Типичные применения отделки 2H:
Отделка 2Q очень похожа на 2H: сталь холоднокатаная и упрочненная, но затем подвергается отпуску в защитной атмосфере или обезвоживается после термообработки. Применяется для мартенситных сталей, способных реагировать на эти процессы.
Поверхность гладкая и без окалины. Шероховатость определяется производителем.
Области применения почти идентичны 2H:
При выборе нержавеющей стали для конкретного применения рекомендуется в качестве основы выбирать фабричную отделку, максимально близкую к желаемому результату, чтобы минимизировать количество дополнительных процессов.
Существуют стандартные отделки, получаемые путем механической полировки и шлифования. Это означает обработку поверхности абразивными материалами до необходимой степени.
Итоговая отделка зависит от нескольких факторов: исходной поверхности, типа и зернистости полировальных лент и щеток, а также особенностей самого процесса полировки.
Ниже приведены детали отделок этого типа согласно таблице выше.
Эта отделка достигается шлифованием. 1G относится к горячекатаной стали, а 2G – к холоднокатаной.
В результате получается достаточно грубая, однонаправленная поверхность с низкой отражающей способностью. Шероховатость определяется производителем и может согласовываться с заказчиком. Обычно Ra до 1 микрометра.
Все зависит от материала и зернистости шлифовальных лент, наиболее распространены зерна 180 и 240.
Типичные области применения:
Исходные материалы такие же, как и для предыдущей отделки. Однако в данном случае сталь шлифуется полировальными лентами или щетками, что дает более гладкую поверхность.
Тем не менее, поверхность остается однонаправленной и не слишком отражающей. Зернистость щетки, ленты и шероховатость могут быть оговорены с производителем. Типичная Ra 0,2…1,0 микрометра, обычно большинство производителей достигают 0,4…0,6 микрометра.
Часто отделка применяется для:
Исходный материал – горячекатаная или холоднокатаная, отожженная, травленая и скин-прошедшая сталь. Далее используется более мелкое зерно полировальных лент и щеток, что придает поверхности сатиновый блеск.
Отделка 1K – 2K обеспечивает гладкую отражающую поверхность с шероховатостью 0,5 микрометра и ниже, у некоторых производителей – до 0,06 микрометра.
Поверхность отличается высокой коррозионной стойкостью. Можно оговорить дополнительные требования по коррозионной устойчивости для морских и наружных архитектурных применений.
Типичные применения:
Исходный материал тот же, что и для отделки 1K – 2K. Финальный этап – полировка и доводка мягкими кругами и специальными пастами, что обеспечивает яркий зеркальный блеск.
Отделка 1P – 2P не имеет выраженного направления, отличается ультра-гладкой и высокоотражающей поверхностью с отличной четкостью изображения. Обычно Ra меньше 0,1 микрометра.
Считается самой устойчивой к коррозии. Применения:
Текстурированные отделки получают путем прессования или прокатки листа между валками с рисунком. Это придает листу дополнительную жесткость, позволяет использовать более тонкие материалы и снижает массу и стоимость конструкции.
Рисунок может наноситься на одну или обе стороны листа для получения двухсторонней текстуры.
Вот обозначения для этого типа отделки.
Обычно начинается с фабричных отделок 2B или 2R. Применяется холодная прокатка, термообработка и скин-проход по шероховатым валкам. Иногда возможен блестящий отжиг или отжиг с травлением.
Получается матовая, малоотражающая поверхность с равномерной текстурой с обеих сторон. Шероховатость согласовывается по запросу.
Типовые области применения:
Наиболее распространенные одно-сторонние текстурированные нержавеющие стали. Одна сторона остается плоской, на второй формируется заданная текстура.
Дизайн рисунка согласовывается с производителем и зависит от применения. Основная цель – использование там, где поверхность подвержена случайным ударам и царапинам, чтобы повреждения были менее заметны.
Также подобная отделка применяется для предотвращения скольжения в зонах входа в здание.
Наиболее популярные применения:
Двусторонние текстурированные поверхности, рисунок наносится прокаткой или прессованием с использованием комплектов валков и штампов.
Дизайн согласовывается индивидуально. В результате – рифленая структура с обеих сторон, что повышает прочность листа и придает эстетичность.
Области применения аналогичны предыдущим, но с возможностью использования обеих сторон.
Эти отделки используют свойства инертного хромового слоя на поверхности нержавеющей стали, который обеспечивает ее коррозионную стойкость.
Кроме того, хромовый слой легко окрашивается химическим способом и упрочняется при помощи электролитического процесса. Так получают так называемые электролитически окрашенные поверхности.
При необходимости такие поверхности могут быть также текстурированными.
Это обозначение для всех окрашенных отделок. Цвета согласовываются между производителем и заказчиком, возможен широкий спектр вариантов.
Основные применения – декоративные и орнаментальные. Иногда окрашенная отделка используется для сочетания с другими материалами в сложных дизайнерских решениях.
