Onko 321 Stainless Steel elintarvikeluokan SS?

Ruoka-astioiden ja jalostuskoneiden valmistukseen tai varastointiin käytettyä ruostumatonta terästä kutsuimme yleensä elintarvikelaatuiseksi ruostumattomaksi teräkseksi. Ns. "elintarvikelaatu" tarkoittaa yleensä tuotteen materiaalituotantoa, joka täyttää standardin tai siinä on vaatimukset korroosionkestävyydelle ja raskasmetallisaostukselle (lyijy, kromi, nikkeli, kadmium, arseeni). Tyyppi 304, 316 on yleisimmin käytetty elintarvikkeiden ruostumaton teräsmateriaali, sitten tulee kysymys, voidaanko 321 ruostumatonta terästä käyttää elintarvikelaatuisena?

Mikä on 321 ruostumaton teräs?

Tyypin 321 ruostumaton teräs on titaanistabiloitu austeniittista kromi-nikkeliseos, joka kestää erinomaisesti rakeiden välistä korroosiota. Siinä on enintään 0.70 % titaania, mikä tekee siitä sopivan sovelluksiin, jotka vaativat parempaa lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Sillä on erinomainen korroosionkestävyys yleisissä ilmakehän ympäristöissä ja hyvä kestävyys useimpia epäorgaanisia ja orgaanisia kemikaaleja vastaan. 321:llä on myös erinomainen hitsattavuus ja kylmämuokkaus. Mutta sen sitkeys ei ole ihanteellinen meriympäristöön, eikä seosta suositella tähän tarkoitukseen. Tästä syystä sovellukset 321 ruostumaton teräs rajoittuvat tiettyihin teollisuusympäristöihin. Tiesitkö, että terästä 321 voidaan käyttää elintarviketeollisuudessa ja onko se elintarvikekelpoista ruostumatonta terästä?

 

Ruostumattoman teräksen vaatimukset elintarviketeollisuudelle

Ruostumattomien teräslevyjen ja putkien korroosionkestävyys, hitsattavuus, herkistyminen, pinnan kunto, käsittely ja karheus vaikuttavat sovelluksiin elintarviketeollisuudessa, kuten oluenpanimoissa, meijeriteollisuudessa, sokeritehtaissa, lääkeyhtiöissä, biologisissa yrityksissä ja niin edelleen. Useimmat ruoka- ja juomakoneet lämmitetään höyryllä tai jäähdytetään vedellä, prosessi, joka sisältää pastöroinnin ja steriloinnin, ja usein ongelmia, kuten jännityskorroosiohalkeamia. Väsymiskorroosio on samanlainen kuin jännityskorroosiohalkeiluvikamekanismi. Oluen valmistuksessa säiliöt ja putket voivat toimia matalissa lämpötiloissa tai jopa kiehumispisteessä. Kloridihalkeilua tai korroosioväsymistä voi kuitenkin esiintyä käytettäessä hitsit ja lämmön aiheuttamat vyöhykkeet ovat usein ensisijainen korroosion lähde, erityisesti panimoissa ja muilla elintarviketeollisuuden aloilla, joissa hitsausvirheet, kuten riittämätön tunkeutuminen, aiheuttavat hygienia- ja bakteereja tappavia ongelmia. Optimaalinen pinnan kunto on erittäin tärkeä hygienian, helpon puhdistuksen ja korroosionkestävyyden kannalta. Hitsauksessa ei myöskään saa olla pyroteknistä väriä, yleensä vaaleankeltainen on hyväksyttävä. Oikea hitsin geometria on myös erittäin tärkeä.

 

Voidaanko 321 ruostumatonta terästä käyttää elintarviketeollisuudessa?

Aloitetaan sen kemiallisesta koostumuksesta. 321 ruostumattoman teräksen kemiallinen koostumus vaihtelee tyypin mukaan. AISI 321:n titaanipitoisuus on erinomainen korroosionkestävyys ja vastaa tyyppiä 302 hehkutetussa tilassa. Yleensä tätä laatua käytetään raskaassa käytössä olevissa hitsatuissa laitteissa, joita käytetään 800 - 1500° F lämpötilassa ja jotka sitten jäähdytetään hitaasti. 321 ruostumattoman teräksen kemiallinen koostumus mahdollistaa sen hitsauksen yhteen ilman muodonmuutoksia tai halkeamia useimmissa käyttöolosuhteissa. 321 ruostumattoman teräksen kemiallinen koostumus ei kuitenkaan sovellu käytettäväksi korkeissa lämpötiloissa, eikä se kiillota hyvin. Tämä ruostumaton teräs ei ole käytännöllinen kosmeettisten arkkitehtonisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.

• 321 ruostumattoman teräksen hitsattavuus 

Sen korkea titaanipitoisuus tarjoaa erinomaisen kestävyyden kromikarbidin saostumista vastaan ​​hitsauksen aikana. Tyyppi 321 on hyvä valinta korkeisiin lämpötiloihin, mutta sen matala hitsattavuus tekee siitä sopimattoman käytettäväksi peruslevymateriaaleissa. Tyyppi 321 on korvattu Tyyppi 304L joissakin sovelluksissa. Tyyppi 321 on hieman kovempaa kuin tyyppi 304 ruostumaton teräs, ja se tuottaa sitkeitä lastuja. Se on myös parempi kuin 304 hitsauksen jälkeisessä hehkutuksessa ja kestää monenlaisia ​​lämpötiloja. Sen hyvä korroosionkestävyys korkeasta hiilipitoisuudesta huolimatta heijastuu sen erinomaisesta sitkeydestä ja muovattavuuden helppoudesta. Huolimatta erinomaisesta korroosionkestävyydestä, 321 voi olla vaikea työstää, mikä tekee siitä ei-toivottavan valinnan moniin sovelluksiin.

AISI 304 tai 316 ruostumaton teräs, jonka hiilipitoisuus on alle 0.08 %, on yleensä herkistynyt altistumiselle 500 ~ 800 ℃ tietyn ajan. Tämä voi tapahtua hitsauksen aikana, joten hitsaus voi aiheuttaa "lämmön vaikutuksen alaisen alueen" herkistymistä pitkin hitsiä. Herkistyminen muodostaa kromikarbidia raerajalle ja aiheuttaa huonoa kromia raerajalle. Tämä prosessi on helppo aiheuttaa ruostumattoman teräksen rakeiden välistä korroosiota, jos putken seinämä on paksu (> 2 ~ 3 mm). Tämän välttämiseksi käytetään usein "hitsattavia laatuja":

L-luokan teräs, kuten 304L, 316L, niiden hiilipitoisuus on alle 0.03%.

Titaanistabiloitu teräs: 321,1.4541, 1.4571, 316Ti.

 

Terminen pyrokroma johtuu eroista läpinäkyvän oksidikerroksen paksuudessa, jossa valo absorboituu. Koska värin taitekerroin on erilainen, siniseltä näyttävä oksidikerros voi heijastaa vain sinistä valoa ja absorboida muuta valoa. Paksuimmassa oksidikerroksessa on enemmän reikiä kuin täysin läpinäkyvässä ohuessa oksidikerroksessa, joten paksumpi oksidikerros vähentää ruostumattoman teräksen korroosionkestävyyttä ja kiinnittymättömyyttä. Useimmissa standardeissa vaaleat pyrogeeniset värit ovat hyväksyttäviä, ja kaikki muut pyrogeeniset värit, kuten punainen ja sininen, eivät ole hyväksyttäviä. Lämpöpyrokromit eivät ole sallittuja lääketeollisuudessa.

Hitsauksen geometrian tulee olla mahdollisimman säännöllinen. Hyväksytyt hitsit eivät riko itse perusmetallin pintaa. Korroosio alkaa usein pienien reikien sisällä hitsin alussa/päässä. Teoriassa alussa/päässä ei ole pieniä reikiä, löysyyttä tai muita kolhuja ja painaumia, joten hyvä hitsin läpäisy on erittäin tärkeää.

 

• Pintakäsittely 321 ruostumatonta terästä 

Laadukas pintakäsittely on välttämätöntä useissa sovelluksissa, mukaan lukien meri-, ydin- ja öljyteollisuus. Ruostumattomalla teräksellä on hyvät hygieniaominaisuudet ja sitä käytetään laajalti elintarvike- ja juomateollisuudessa muihin aloihin, kuten öljyyn ja kaasuun, verrattuna. Hygieeniset ja tarttumattomat ominaisuudet edellyttävät, että elintarvikelaitteet vaativat optimaalisen pintakunnon. Tyyppi 321 voidaan jännityksenpoistohehkuttaa karbidisaostusalueella 800-1500°F (noin 427-816°C). Tämä menetelmä ei vähennä korroosionkestävyyttä merkittävästi, mutta pitkäaikainen kuumennus laskee sen tasolle, jossa materiaali alkaa syöpyä. 321-terästä hiotaan myös SiC-paperilla, jota käytetään poistamaan pinnan karheutta.

Pinnan karheudella on suuri vaikutus ruostumattoman teräksen hygieenisiin ominaisuuksiin ja korroosioon. Sähkökiillotetuilla pinnoilla on paras korroosionkestävyys, jota seuraa mekaanisesti kiillotetut pinnat. Tätä pintalaatua käytetään lääketeollisuudessa ja muilla korkeita standardeja vaativilla teollisuudenaloilla. Yleensä olutteollisuus ja elintarviketeollisuus eivät määrittele erikseen kiillotettujen pintojen käyttöä (elektrolyysi). Tällaisia ​​pintoja tarvitaan kuitenkin joskus erinomaisten hygieniaolosuhteiden saavuttamiseksi ja helpon puhdistuksen vuoksi. Useimmat putket hehkutetaan kirkkaaksi valmistuksen aikana, joten putkien sisäistä peittausta ei usein tehdä, ellei materiaalipinta ole voimakkaasti pyrokromaattinen tai raudan saastuttama. 321 ruostumaton teräslevy työsteli usein 2B-koneistettuja pintoja, joilla on hyvät pintaominaisuudet. Yleisin panimoissa käytetty tyyppi on 2B-pintainen ohutseinämäinen suorahitsattu putki, joskus harjattu tai kiillotettu pinta.

 

Siksi sanomme, että 321 ruostumatonta terästä voidaan käyttää elintarviketeollisuudessa, ja muut siitä riippuvat sovellukset täyttävät tietyt alan standardit tai eivät, ja elintarviketeollisuudessa käytettävä ruostumaton teräs ei välttämättä ole elintarvikelaatuista ruostumatonta terästä. Yleisesti ottaen yleisimmin käytetty elintarvikelaatu on 304 ja 316 hyvän taloudellisuuden vuoksi. 321 ruostumatonta terästä käytetään pääasiassa teollisiin tarkoituksiin, kuten lentokoneiden pakokaasujen vanhat laitteet, lämmönvaihtimet, korkean suorituskyvyn kattilan ja uunin osat, paisuntaliitokset ja niin edelleen,