Является ли нержавеющая сталь 321 пищевым классом SS?

Мы обычно называем нержавеющую сталь, используемую для производства или хранения пищевых контейнеров и технологического оборудования, пищевой нержавеющей сталью. Так называемый «пищевой» обычно относится к материалу производства продукта, который соответствует стандарту или предъявляет требования к коррозионной стойкости и осаждению тяжелых металлов (свинец, хром, никель, кадмий, мышьяк). Тип 304, 316 является наиболее часто используемым материалом из пищевой нержавеющей стали, тогда возникает вопрос, можно ли использовать нержавеющую сталь 321 в качестве пищевой?

Что такое нержавеющая сталь 321?

Нержавеющая сталь типа 321 представляет собой аустенитный хромоникелевый сплав, стабилизированный титаном, с превосходной стойкостью к межкристаллитной коррозии. Он содержит максимум 0.70% титана, что делает его пригодным для применений, требующих повышенной прочности и коррозионной стойкости. Он демонстрирует превосходную коррозионную стойкость в обычных атмосферных условиях и хорошую стойкость к большинству неорганических и органических химических веществ. 321 также имеет отличную свариваемость и холодную обработку. Но его пластичность не идеальна для морской среды, и этот сплав не рекомендуется для этой цели. По этой причине приложения нержавеющая сталь 321 ограничиваются конкретными промышленными установками. Знаете ли вы, что сталь 321 можно использовать в пищевой промышленности и является ли она пищевой нержавеющей сталью?

Требования к нержавеющей стали для пищевой промышленности

Коррозионная стойкость, свариваемость, чувствительность, состояние поверхности, обработка и шероховатость листов и труб из нержавеющей стали будут влиять на применение в пищевой промышленности, такой как пивоваренные заводы, молочная промышленность, сахарные заводы, фармацевтические компании, компании по производству биологических препаратов и так далее. Большая часть оборудования для производства продуктов питания и напитков нагревается паром или охлаждается водой, что включает в себя пастеризацию и стерилизацию, часто с такими проблемами, как трещины в результате коррозии под напряжением. Усталостная коррозия аналогична механизму разрушения коррозионного растрескивания под напряжением. При пивоварении емкости и трубы могут работать при низких температурах или даже при температуре кипения. Однако при использовании в сварных швах и зонах термического влияния часто возникает растрескивание хлоридов или коррозионная усталость, которые часто являются основным источником коррозии, особенно на пивоваренных заводах и в других отраслях пищевой промышленности, где дефекты сварных швов, такие как недостаточное проплавление, вызывают проблемы с гигиеной и бактерицидностью. Оптимальное состояние поверхности очень важно для гигиены, простоты очистки и коррозионной стойкости. Также не допускается, чтобы шов имел пиротехнический цвет, обычно допустим светло-желтый цвет. Правильная геометрия сварного шва также очень важна.

Можно ли использовать нержавеющую сталь 321 в пищевой промышленности?

Начнем с его химического состава. Химический состав нержавеющей стали 321 варьируется в зависимости от типа. Благодаря содержанию титана AISI 321 обладает отличной коррозионной стойкостью и эквивалентен типу 302 в отожженном состоянии. Как правило, этот сорт используется в мощном сварочном оборудовании, работающем при температуре от 800°F до 1500°F, с последующим медленным охлаждением. Химический состав нержавеющей стали 321 позволяет сваривать ее без деформации или растрескивания в большинстве условий эксплуатации. Однако химический состав нержавеющей стали 321 не подходит для использования при высоких температурах и плохо полируется. Эта нержавеющая сталь не подходит для достижения косметических архитектурных особенностей.

• Свариваемость нержавеющей стали 321 

Высокое содержание титана обеспечивает превосходную стойкость к осаждению карбида хрома во время сварки. Тип 321 является хорошим выбором для применения при высоких температурах, но его низкая свариваемость делает его непригодным для использования в материалах основного листа. Тип 321 был вытеснен Тип 304L в некоторых приложениях. Тип 321 немного тверже, чем нержавеющая сталь типа 304, образуя волокнистую стружку. Он также превосходит 304 в отжиге после сварки и может выдерживать широкий диапазон температур. Его хорошая коррозионная стойкость, несмотря на высокое содержание углерода, отражается в его превосходной пластичности и легкости формовки. Но, несмотря на превосходную коррозионную стойкость, 321 трудно поддается механической обработке, что делает его нежелательным выбором для многих применений.

Нержавеющая сталь AISI 304 или 316 с содержанием углерода менее 0.08% обычно чувствительна к воздействию 500 ~ 800 ℃ в течение заданного периода времени. Это может произойти во время сварки, поэтому сварка может вызвать сенсибилизацию «зоны термического влияния» вдоль сварного шва. Сенсибилизация приведет к образованию карбида хрома на границе зерен и вызовет плохое содержание хрома на границе зерен. Этот процесс легко вызывает межкристаллитную коррозию нержавеющей стали в случае толстой стенки трубы (> 2 ~ 3 мм). Чтобы избежать этого, часто используют «свариваемые марки»:

Стали марки Л, такие как 304Л, 316Л, содержание углерода в них менее 0.03%.

Стабилизированная титаном сталь: 321,1.4541, 1.4571, 316Ti.

Термическая пирохромия обусловлена ​​разницей в толщине прозрачного оксидного слоя, в котором поглощается свет. Поскольку коэффициент преломления цвета разный, голубоватый оксидный слой может отражать только синий свет и поглощать другой свет. Более толстый оксидный слой имеет больше отверстий, чем полностью прозрачный тонкий оксидный слой, поэтому более толстый оксидный слой снижает коррозионную стойкость и неадгезивность нержавеющей стали. Для большинства стандартов приемлемы светлые пирогенные цвета, а все другие пирогенные цвета, такие как красный и синий, неприемлемы. Термические пирохромы не разрешены в фармацевтической промышленности.

Геометрия шва должна быть максимально правильной. Квалифицированные сварные швы не повреждают поверхность самого основного металла. Коррозия часто начинается внутри крошечных отверстий в начале/конце сварного шва. Теоретически в начале/конце не должно быть крошечных проколов, рыхлости или других неровностей и впадин, поэтому очень важно хорошее проплавление сварного шва.

• Обработка поверхности из нержавеющей стали 321 

Высококачественная обработка поверхности необходима для целого ряда применений, включая морскую, атомную и нефтяную промышленность. Нержавеющая сталь обладает хорошими санитарными свойствами и широко используется в пищевой промышленности и производстве напитков по сравнению с другими областями, такими как нефть и газ. Гигиенические и неадгезионные свойства диктуют необходимость оптимального состояния поверхности пищевого оборудования. Тип 321 может подвергаться отжигу для снятия напряжений в диапазоне выделений карбида от 800 до 1500°F (примерно от 427 до 816°C). Этот метод существенно не снижает коррозионную стойкость, но длительное нагревание снижает ее до уровня, при котором материал начинает корродировать. Сталь 321 также обрабатывается бумагой SiC, которая используется для устранения шероховатости поверхности.

Шероховатость поверхности оказывает большое влияние на гигиенические свойства и коррозию нержавеющей стали. Электрополированные поверхности обладают наилучшей коррозионной стойкостью, за ними следуют механически полированные поверхности. Такое состояние поверхности используется в фармацевтической промышленности и других отраслях, требующих высоких стандартов. Как правило, в пивоваренной и пищевой промышленности не предусмотрено использование полированных поверхностей (электролиз). Однако такие поверхности иногда требуются для достижения отличных санитарных условий и легкой очистки. Большинство труб во время производства подвергают светлому отжигу, поэтому внутреннее травление труб часто не выполняется, если только поверхность материала не сильно пирохроматична или не загрязнена железом. Листы из нержавеющей стали 321 часто обрабатываются обработанными поверхностями 2B, которые имеют хорошие поверхностные свойства. Наиболее распространенным типом, используемым на пивоваренных заводах, является тонкостенная сварная труба с поверхностью 2B, иногда с матовой или полированной поверхностью.

Поэтому мы говорим, что нержавеющая сталь 321 может использоваться в пищевой промышленности, и другие приложения, которые зависят от нее, соответствуют определенным отраслевым стандартам или нет, а нержавеющая сталь, используемая в пищевой промышленности, не обязательно является пищевой нержавеющей сталью. Вообще говоря, наиболее часто используемыми пищевыми продуктами являются 304 и 316 из-за хороших экономических характеристик. Нержавеющая сталь 321 в основном используется в промышленных целях, таких как выхлопные трубы самолетов, теплообменники, высокопроизводительные детали котлов и печей, компенсаторы и т. Д.,