L'acciaio inossidabile 321 è un acciaio inossidabile per uso alimentare?

Di solito ci riferivamo all'acciaio inossidabile utilizzato per la produzione o lo stoccaggio di contenitori per alimenti e macchinari per la lavorazione come acciaio inossidabile per uso alimentare. Il cosiddetto “food-grade” si riferisce generalmente alla produzione materiale del prodotto che soddisfa lo standard, oppure ci sono requisiti di resistenza alla corrosione e precipitazione di metalli pesanti (Piombo, Cromo, Nichel, Cadmio, Arsenico). Il tipo 304, 316 è il materiale in acciaio inossidabile alimentare più comunemente usato, quindi viene la domanda, l'acciaio inossidabile 321 può essere utilizzato come commestibile?

Cos'è l'acciaio inossidabile 321?

L'acciaio inossidabile tipo 321 è una lega austenitica al cromo-nichel stabilizzata al Titanio con un'eccellente resistenza alla corrosione intergranulare. Ha un massimo dello 0.70% di titanio, il che lo rende adatto per applicazioni che richiedono maggiore resistenza e resistenza alla corrosione. Presenta un'eccellente resistenza alla corrosione in ambienti atmosferici generali e una buona resistenza alla maggior parte dei prodotti chimici inorganici e organici. 321 ha anche un'ottima saldabilità e lavorazione a freddo. Ma la sua duttilità non è l'ideale per gli ambienti marini e la lega non è consigliata per questo scopo. Per questo motivo, le applicazioni di Acciaio inossidabile 321 sono limitati a specifici contesti industriali. Sai che l'acciaio 321 può essere utilizzato per l'industria alimentare ed è acciaio inossidabile per uso alimentare?

 

Requisiti dell'acciaio inossidabile per l'industria alimentare

Resistenza alla corrosione, saldabilità, sensibilizzazione, condizione della superficie, trattamento e rugosità di lamiere e tubi in acciaio inossidabile influenzeranno l'applicazione nell'industria alimentare come impianti di produzione di birra, industria lattiero-casearia, zuccherifici, aziende farmaceutiche, aziende biologiche e così via. La maggior parte dei macchinari per alimenti e bevande è riscaldata dal vapore o raffreddata dall'acqua, un processo che prevede la pastorizzazione e la sterilizzazione, spesso con problemi come le crepe da tensocorrosione. La corrosione da fatica è simile al meccanismo di rottura del cracking da tensocorrosione. Nella produzione della birra, contenitori e tubi possono funzionare a basse temperature o fino al punto di ebollizione. Tuttavia, possono verificarsi cricche da cloruro o affaticamento da corrosione quando vengono utilizzati nelle saldature e le zone interessate dal calore sono spesso la principale fonte di corrosione, specialmente nei birrifici e in altre industrie alimentari, dove difetti di saldatura come una penetrazione inadeguata causano problemi igienici e battericidi. La condizione ottimale della superficie è molto importante per l'igiene, la facile pulizia e la resistenza alla corrosione. Inoltre, la saldatura non può avere un colore pirotecnico, di solito è accettabile il giallo chiaro. Anche la corretta geometria della saldatura è molto importante.

 

L'acciaio inossidabile 321 può essere utilizzato per l'industria alimentare?

Cominciamo con la sua composizione chimica. La composizione chimica dell'acciaio inossidabile 321 varia a seconda del tipo. il contenuto di titanio che rende AISI 321 ha un'eccellente resistenza alla corrosione ed è equivalente al tipo 302 allo stato ricotto. Generalmente, questo grado viene utilizzato in apparecchiature saldate per impieghi gravosi azionate tra 800 gradi F e 1500 gradi F e quindi raffreddate lentamente. La composizione chimica dell'acciaio inossidabile 321 consente di saldarlo insieme senza deformazioni o crepe nella maggior parte delle condizioni operative. Tuttavia, la composizione chimica dell'acciaio inossidabile 321 non è adatta per l'uso in applicazioni ad alta temperatura e non lucida bene. Questo acciaio inossidabile non è pratico per ottenere caratteristiche architettoniche estetiche.

• Saldabilità dell'acciaio inossidabile 321 

Il suo alto contenuto di titanio fornisce un'eccellente resistenza alla precipitazione del carburo di cromo durante la saldatura. Il tipo 321 è una buona scelta per applicazioni ad alta temperatura, ma la sua bassa saldabilità lo rende inadatto all'uso nei materiali della piastra madre. Il tipo 321 è stato soppiantato da Tipo 304L in alcune applicazioni. Il tipo 321 è leggermente più duro del tipo 304 inossidabile, producendo patatine filanti. È anche superiore a 304 nella ricottura post-saldatura e può resistere a un'ampia gamma di temperature. La sua buona resistenza alla corrosione, nonostante l'alto contenuto di carbonio, si riflette nella sua eccellente duttilità e facilità di formatura. Ma nonostante la superiore resistenza alla corrosione, il 321 può essere difficile da lavorare, il che lo rende una scelta indesiderabile per molte applicazioni.

L'acciaio inossidabile AISI 304 o 316 con un contenuto di carbonio inferiore allo 0.08% è generalmente sensibile all'esposizione a 500 ~ 800 ℃ per un determinato periodo di tempo. Ciò può verificarsi durante la saldatura, pertanto la saldatura può causare sensibilizzazione della "zona alterata dal calore" lungo la saldatura. La sensibilizzazione formerà carburo di cromo al bordo del grano e causerà uno scarso cromo al bordo del grano. Questo processo può causare facilmente la corrosione intergranulare dell'acciaio inossidabile nel caso di pareti spesse del tubo (> 2 ~ 3 mm). Per evitare ciò, vengono spesso utilizzati "gradi saldabili":

Acciaio di grado L, come 304L, 316L, il loro contenuto di carbonio è inferiore allo 0.03%.

Acciaio stabilizzato al titanio: 321,1.4541, 1.4571, 316Ti.

 

Il pirocromo termico è causato dalla differenza di spessore dello strato di ossido trasparente in cui viene assorbita la luce. Poiché il coefficiente di rifrazione del colore è diverso, lo strato di ossido dall'aspetto blu può riflettere solo la luce blu e assorbire altra luce. Uno strato di ossido più spesso ha più fori di uno strato di ossido sottile completamente trasparente, quindi uno strato di ossido più spesso ridurrà la resistenza alla corrosione e la non adesione dell'acciaio inossidabile. Per la maggior parte degli standard, i colori pirogeni chiari sono accettabili e tutti gli altri colori pirogeni come il rosso e il blu sono inaccettabili. I pirocromi termici non sono ammessi nell'industria farmaceutica.

La geometria della saldatura dovrebbe essere la più regolare possibile. Le saldature qualificate non rompono la superficie del metallo di base stesso. La corrosione inizia spesso all'interno di minuscoli fori di spillo all'inizio/alla fine di una saldatura. In teoria, non ci sono minuscoli fori di spillo, allentamenti o altri dossi e depressioni all'inizio/alla fine, quindi una buona penetrazione della saldatura è molto importante.

 

• Finitura superficiale di acciaio inossidabile 321 

Una finitura superficiale di alta qualità è essenziale per una vasta gamma di applicazioni, comprese le industrie marine, nucleari e petrolifere. L'acciaio inossidabile ha buone proprietà sanitarie ed è ampiamente utilizzato nell'industria alimentare e delle bevande, rispetto ad altri campi come petrolio e gas. Le proprietà igieniche e non adesive impongono che le apparecchiature alimentari richiedano condizioni superficiali ottimali. Il tipo 321 può essere sottoposto a ricottura antistress entro l'intervallo di precipitazione del carburo da 800 a 1500 gradi F (da circa 427 a 816 gradi C). Questo metodo non riduce significativamente la resistenza alla corrosione, ma il riscaldamento prolungato la abbassa a un livello in cui il materiale inizia a corrodersi. L'acciaio 321 è inoltre abraso da carta SiC, che viene utilizzata per rimuovere la rugosità superficiale.

La rugosità superficiale ha una grande influenza sulle proprietà igieniche e sulla corrosione dell'acciaio inossidabile. Le superfici elettrolucidate hanno la migliore resistenza alla corrosione, seguita da superfici lucidate meccanicamente. Questa condizione della superficie viene utilizzata nell'industria farmaceutica e in altri settori che richiedono standard elevati. In generale, l'industria della birra e l'industria alimentare non designano specificamente l'uso di superfici levigate (elettrolisi). Tuttavia, tali superfici sono talvolta necessarie per ottenere condizioni igieniche eccellenti e per una facile pulizia. La maggior parte dei tubi viene ricottura brillante durante la produzione, quindi il decapaggio interno dei tubi spesso non viene eseguito a meno che la superficie del materiale non sia gravemente pirocromatica o contaminata da ferro. Lamiere di acciaio inossidabile 321 spesso lavoravano superfici lavorate 2B, che hanno buone proprietà superficiali. Il tipo più comune utilizzato nei birrifici è il tubo saldato direttamente a parete sottile con superficie 2B, a volte con finitura superficiale spazzolata o lucidata.

 

Pertanto, diciamo che l'acciaio inossidabile 321 può essere utilizzato nell'industria alimentare e altre applicazioni che dipendono da esso soddisfano o meno standard industriali specifici e l'acciaio inossidabile utilizzato nell'industria alimentare non è necessariamente acciaio inossidabile per uso alimentare. In generale, il grado alimentare più comunemente utilizzato è 304 e 316 a causa delle buone prestazioni economiche. L'acciaio inossidabile 321 viene utilizzato principalmente per scopi industriali come vecchi scarichi di aeromobili, scambiatori di calore, parti di caldaie e forni ad alte prestazioni, giunti di dilatazione e così via,