Ist Edelstahl 321 ein lebensmittelechtes SS?

Wir bezeichnen normalerweise den Edelstahl, der für die Herstellung oder Lagerung von Lebensmittelbehältern und Verarbeitungsmaschinen verwendet wird, als Edelstahl in Lebensmittelqualität. Die sogenannte „Lebensmittelqualität“ bezieht sich im Allgemeinen auf die Materialherstellung des Produkts, das der Norm entspricht, oder es gibt Anforderungen an Korrosionsbeständigkeit und Schwermetallausscheidung (Blei, Chrom, Nickel, Cadmium, Arsen). Typ 304, 316 ist das am häufigsten verwendete Edelstahlmaterial für Lebensmittel. Dann stellt sich die Frage, ob Edelstahl 321 als Lebensmittelqualität verwendet werden kann.

Was ist Edelstahl 321?

Edelstahl Typ 321 ist eine titanstabilisierte austenitische Chrom-Nickel-Legierung mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Es enthält maximal 0.70 % Titan, wodurch es für Anwendungen geeignet ist, die eine erhöhte Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern. Es weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in allgemeinen atmosphärischen Umgebungen und eine gute Beständigkeit gegen die meisten anorganischen und organischen Chemikalien auf. 321 hat auch eine ausgezeichnete Schweißbarkeit und Kaltumformbarkeit. Aber seine Duktilität ist nicht ideal für Meeresumgebungen, und die Legierung wird für diesen Zweck nicht empfohlen. Aus diesem Grund sind Anwendungen von 321 Edelstahl sind auf bestimmte industrielle Umgebungen beschränkt. Wissen Sie, dass Stahl 321 für die Lebensmittelindustrie verwendet werden kann und es sich um Edelstahl in Lebensmittelqualität handelt?

Edelstahlanforderungen für die Lebensmittelindustrie

Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit, Sensibilisierung, Oberflächenbeschaffenheit, Behandlung und Rauheit von Edelstahlblechen und -rohren beeinflussen die Anwendung in der Lebensmittelindustrie wie Bierbrauereien, Milchindustrie, Zuckerfabriken, Pharmaunternehmen, Biologika-Unternehmen und so weiter. Die meisten Lebensmittel- und Getränkemaschinen werden mit Dampf erhitzt oder mit Wasser gekühlt, ein Prozess, der Pasteurisierung und Sterilisation beinhaltet, oft mit Problemen wie Spannungsrisskorrosion. Ermüdungskorrosion ähnelt dem Versagensmechanismus der Spannungskorrosion. Beim Bierbrauen können Behälter und Leitungen bei niedrigen Temperaturen oder bis zum Siedepunkt betrieben werden. Beim Einsatz in Schweißnähten und wärmebeeinflussten Zonen kann es jedoch zu Chloridrissen oder Korrosionsermüdung kommen, insbesondere in Brauereien und anderen Lebensmittelindustrien, wo Schweißnahtfehler wie unzureichende Durchdringung hygienische und bakterizide Probleme verursachen. Eine optimale Oberflächenbeschaffenheit ist sehr wichtig für Hygiene, einfache Reinigung und Korrosionsbeständigkeit. Die Schweißnaht darf auch keine pyrotechnische Farbe haben, normalerweise ist hellgelb akzeptabel. Die richtige Schweißnahtgeometrie ist ebenfalls sehr wichtig.

Kann Edelstahl 321 für die Lebensmittelindustrie verwendet werden?

Beginnen wir mit seiner chemischen Zusammensetzung. Die chemische Zusammensetzung von Edelstahl 321 variiert je nach Typ. Der Gehalt an Titan, der AISI 321 ausmacht, hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und entspricht im geglühten Zustand Typ 302. Im Allgemeinen wird diese Sorte in geschweißten Hochleistungsgeräten verwendet, die zwischen 800 ° F und 1500 ° F betrieben und dann langsam abgekühlt werden. Die chemische Zusammensetzung des Edelstahls 321 ermöglicht das Zusammenschweißen ohne Verformung oder Rissbildung unter den meisten Betriebsbedingungen. Die chemische Zusammensetzung von Edelstahl 321 ist jedoch nicht für Hochtemperaturanwendungen geeignet und lässt sich nicht gut polieren. Dieser rostfreie Stahl ist nicht praktisch, um kosmetische architektonische Merkmale zu erreichen.

• Schweißbarkeit von Edelstahl 321 

Sein hoher Titangehalt bietet eine hervorragende Beständigkeit gegen Chromkarbidausscheidungen während des Schweißens. Typ 321 ist eine gute Wahl für Hochtemperaturanwendungen, aber seine geringe Schweißbarkeit macht ihn für den Einsatz in Grundplattenmaterialien ungeeignet. Typ 321 wurde ersetzt durch Typ 304L in einigen Anwendungen. Typ 321 ist etwas härter als Edelstahl Typ 304 und erzeugt fadenförmige Späne. Es ist 304 auch beim Glühen nach dem Schweißen überlegen und kann einem breiten Temperaturbereich standhalten. Seine gute Korrosionsbeständigkeit trotz seines hohen Kohlenstoffgehalts spiegelt sich in seiner hervorragenden Duktilität und leichten Umformbarkeit wider. Aber trotz der überlegenen Korrosionsbeständigkeit kann 321 schwierig zu bearbeiten sein, was es für viele Anwendungen zu einer unerwünschten Wahl macht.

Edelstahl AISI 304 oder 316 mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0.08 % ist im Allgemeinen empfindlich gegenüber einer Einwirkung von 500 ~ 800 ℃ für einen bestimmten Zeitraum. Dies kann während des Schweißens auftreten, daher kann das Schweißen eine Sensibilisierung der „Wärmeeinflusszone“ entlang der Schweißnaht verursachen. Die Sensibilisierung wird Chromcarbid an der Korngrenze bilden und schlechtes Chrom an der Korngrenze verursachen. Dieser Prozess führt bei dicken Rohrwänden (> 2 ~ 3 mm) leicht zu interkristalliner Korrosion von Edelstahl. Um dies zu vermeiden, werden häufig „schweißbare Güten“ verwendet:

L-Stähle, wie 304L, 316L, haben einen Kohlenstoffgehalt von weniger als 0.03%.

Titanstabilisierter Stahl: 321,1.4541, 1.4571, 316Ti.

Thermisches Pyrochrom wird durch den Unterschied in der Dicke der transparenten Oxidschicht verursacht, in der Licht absorbiert wird. Aufgrund des unterschiedlichen Farbbrechungskoeffizienten kann die blau aussehende Oxidschicht nur blaues Licht reflektieren und anderes Licht absorbieren. Eine dickere Oxidschicht hat mehr Löcher als eine vollständig transparente dünne Oxidschicht, sodass eine dickere Oxidschicht die Korrosionsbeständigkeit und Nichthaftung von Edelstahl verringert. Für die meisten Standards sind leichte pyrogene Farben akzeptabel, und alle anderen pyrogenen Farben wie Rot und Blau sind nicht akzeptabel. Thermische Pyrochrome sind in der pharmazeutischen Industrie nicht zugelassen.

Die Schweißnahtgeometrie sollte so regelmäßig wie möglich sein. Qualifizierte Schweißnähte brechen nicht die Oberfläche des Grundmetalls selbst. Korrosion beginnt oft in winzigen Nadellöchern am Anfang/Ende einer Schweißnaht. Theoretisch gibt es am Anfang/Ende keine winzigen Nadellöcher, Lockerheiten oder andere Unebenheiten und Vertiefungen, daher ist ein guter Schweißeinbrand sehr wichtig.

• Oberflächenbeschaffenheit aus Edelstahl 321 

Eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit ist für eine Reihe von Anwendungen, einschließlich der Schifffahrts-, Nuklear- und Erdölindustrie, unerlässlich. Edelstahl hat gute hygienische Eigenschaften und wird in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie im Vergleich zu anderen Bereichen wie Öl und Gas häufig verwendet. Hygienische und nicht klebende Eigenschaften schreiben vor, dass Lebensmittelgeräte eine optimale Oberflächenbeschaffenheit benötigen. Typ 321 kann innerhalb des Carbidausscheidungsbereichs von 800 bis 1500 °F (ca. 427 bis 816 °C) spannungsarm geglüht werden. Diese Methode verringert die Korrosionsbeständigkeit nicht wesentlich, aber längeres Erhitzen senkt sie auf ein Niveau, bei dem das Material zu korrodieren beginnt. Der 321-Stahl wird auch durch SiC-Papier abgeschliffen, das zum Entfernen von Oberflächenrauhigkeiten verwendet wird.

Die Oberflächenrauheit hat einen großen Einfluss auf die hygienischen Eigenschaften und die Korrosion von Edelstahl. Elektropolierte Oberflächen haben die beste Korrosionsbeständigkeit, gefolgt von mechanisch polierten Oberflächen. Diese Oberflächenbeschaffenheit wird in der pharmazeutischen Industrie und anderen Industrien verwendet, die hohe Anforderungen stellen. In der Bierindustrie und der Lebensmittelindustrie wird die Verwendung von polierten Oberflächen (Elektrolyse) im Allgemeinen nicht ausdrücklich vorgesehen. Solche Oberflächen sind jedoch manchmal erforderlich, um hervorragende hygienische Bedingungen zu erreichen und eine einfache Reinigung zu ermöglichen. Die meisten Rohre werden während der Herstellung blankgeglüht, daher wird das Innenbeizen von Rohren oft nicht durchgeführt, es sei denn, die Materialoberfläche ist stark pyrochromatisch oder mit Eisen verunreinigt. 321-Edelstahlbleche werden häufig mit 2B-bearbeiteten Oberflächen verarbeitet, die gute Oberflächeneigenschaften aufweisen. Der in Brauereien am häufigsten verwendete Typ ist ein dünnwandiges, direkt geschweißtes Rohr mit 2B-Oberfläche, manchmal mit gebürsteter oder polierter Oberfläche.

Daher sagen wir, dass Edelstahl 321 in der Lebensmittelindustrie verwendet werden kann und andere Anwendungen, die davon abhängen, bestimmte Industriestandards erfüllen oder nicht, und dass der in der Lebensmittelindustrie verwendete Edelstahl nicht unbedingt Edelstahl in Lebensmittelqualität ist. Im Allgemeinen ist die am häufigsten verwendete Lebensmittelqualität 304 und 316 aufgrund der guten Wirtschaftlichkeit. Edelstahl 321 wird hauptsächlich für industrielle Zwecke wie Flugzeugabgase, Wärmetauscher, Hochleistungskessel- und Ofenteile, Dehnungsfugen usw. verwendet.