Einführung
Rohre aus rostfreiem Stahl (SS) gehören aufgrund ihrer Vielseitigkeit und einzigartigen Eigenschaften zu den bevorzugten Rohren. Diese Rohre sind äußerst rostbeständig und eignen sich hervorragend für den Einsatz in feuchten oder chemisch aggressiven Umgebungen (insbesondere in säure- oder chloridhaltigen Umgebungen).
Marktprognosen zufolge wird der Markt für Edelstahlrohre aufgrund der steigenden Nachfrage im Jahr 2032 voraussichtlich $48-50 Mrd. erreichen. Edelstahlrohre sind vielseitig einsetzbar und werden in verschiedenen Branchen verwendet. Sie werden hauptsächlich für den Transport von Öl und Gas, für ästhetische Zwecke und für strukturelle Unterstützung, medizinische und lebensmittelverarbeitende Anwendungen verwendet.
In diesem Artikel erfahren Sie mehr über Edelstahlrohre.
Überblick über Edelstahlrohre
Edelstahlrohre sind hochwertige, langlebige und rostbeständige Hohlkörper aus Metall. Sie basieren auf einer Eisenbasislegierung mit 10,5% Chrom. Je nach Sorte können weitere Elemente wie Nickel und Molybdän hinzugefügt werden. Der ausreichende Chromgehalt im rostfreien Stahl erhöht die Korrosionsbeständigkeit durch Bildung einer passiven Oxidschicht.
Die Geburtsstunde des rostfreien Stahls geht auf das Jahr 1913 zurück. Damals entdeckte Harry Brearly in Sheffield auf der Suche nach korrosionsbeständigem Stahl für Gewehrläufe Chromstahl. Er nannte ihn ursprünglich "rostfreien Stahl". Damit legte er den Grundstein für Edelstahl, der ausreichend Chrom benötigt, um korrosions- und rostbeständige Eigenschaften zu erhalten.
Nach dieser Revolution führten verschiedene Entwicklungen zu einer breiteren Akzeptanz durch die Hersteller. Dies ebnete den Weg für die Verwendung von rostfreiem Stahl bei der Herstellung von Rohren und Schläuchen.
Heutzutage gibt es Rohre aus rostfreiem Stahl in verschiedenen Qualitäten und Typen. Sie werden in vielen Branchen für verschiedene Zwecke verwendet. Dies ist auf die hervorragenden Eigenschaften zurückzuführen, die sie von anderen Stahlrohrsorten unterscheiden. Dazu gehören Reinigungsfähigkeit, Festigkeit, Haltbarkeit, Ästhetik und vieles mehr.
Materialzusammensetzung und Eigenschaften von Edelstahlrohren
Rohre aus nichtrostendem Stahl sind hauptsächlich eine Legierung auf Eisenbasis, die aus folgenden Komponenten besteht:
- Eisen: Es dient als Grundmaterial und macht 60-70% der Legierung aus.
- Chrom: 10,5% bis 30% in der Zusammensetzung auf der Basis der spezifischen Sorten.
Bei verschiedenen nichtrostenden Stählen werden andere Materialien in unterschiedlichen Mengen hinzugefügt:
- Nickel (8-15%)
- Molybdän (0,5-3%)
- Kohlenstoff (0,01- 1,2%)
- Andere umfassen Mangan (0,5-7%), Silizium (0,5-1,5%), Stickstoff (0,1-0,2%), Schwefel (0,01-0,03%), Phosphor (0,02-0,03%), usw.
Aufgrund dieser Materialzusammensetzung verfügt Edelstahl über einige einzigartige Eigenschaften. Diese sind wie folgt:
- Korrosionsbeständigkeit: Hervorragend durch die Chromoxidschicht, die durch Molybdän in ihrer Chloridbeständigkeit verbessert wird.
- Tieftemperaturbeständigkeit bei kryogenen Temperaturen: Es behält seine hohe Zähigkeit und Duktilität auch bei Minusgraden bei und gewinnt oft an Festigkeit. Gleichzeitig widersteht es spröden Rissen bei extremer Kälte.
- Stärke und Haltbarkeit: Es ist in der Lage, höheren Druckbedingungen und Zugbelastungen standzuhalten und bietet eine hohe Verschleißfestigkeit.
- Magnetische Eigenschaften: Einige nichtrostende Stahlsorten, z. B. ferritische Sorten mit niedrigem Nickelgehalt, weisen gute magnetische Eigenschaften auf.
- Reinigungsfähigkeit: Es ist hygienischer zu reinigen als Aluminium, Glas und andere Materialien.
- Ästhetik: Es bietet eine attraktive Oberfläche und ein ansprechendes Aussehen.
Arten von Edelstahlrohren
Klassifizierung nach Produktionsverfahren:
Nahtlose Rohre: Diese Rohre müssen nicht geschweißt werden. Dazu wird ein massiver Knüppel durchbohrt, um einen Hohlzylinder zu bilden, der dann extrudiert und auf die gewünschte Größe gewalzt wird. Da keine Nähte vorhanden sind, zeichnen sich die Rohre durch ihre Festigkeit und Haltbarkeit aus. Sie können hohem Druck und hohen Temperaturen standhalten und bieten eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften werden sie in den Bereichen Maschinenbau, Chemie und Petrochemie eingesetzt.
Geschweißte Rohre: Rohre aus nichtrostendem Stahl mit Nähten werden geschweißt. Diese Schweißnähte können in Längsrichtung oder entlang der Bandstahlspirale verlaufen, und sie können mit verschiedenen Verfahren geschweißt werden. Dazu gehören das Unterpulverschweißen (SAW), das elektrische Widerstandsschweißen (ERW), das Metall-Inertgasschweißen (MIG) und andere. Diese Art des Schweißens macht sie preiswerter, aber ihre Festigkeit ist möglicherweise geringer als die von nahtlosen Rohren. Sie bieten jedoch eine gute Druck- und Korrosionsbeständigkeit und sind sehr vielseitig. Sie werden für die strukturelle Unterstützung bei Sanitäranwendungen verwendet.
Klassifizierung nach Material/Güteklasse:
Gängige Edelstahlsorten sind die folgenden:
| Sorten | Klasse | Zusammensetzung | Merkmale |
| Austenitische Sorten | 304 | Eisen: Gleichgewicht
Chrom: 18-20.0% Nickel: 8-10.5% Kohlenstoff: ≤0,08% |
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| 304L
(kohlenstoffarm) |
Eisen: Gleichgewicht
Chrom: 18-20% Nickel: 8-10.5% Kohlenstoff: ≤0,030% |
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| 316 | Eisen: Gleichgewicht
Chrom:16-18% Nickel: 10-14% Molybdän: 2-3% Kohlenstoff: ≤0,08% |
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| 316L
(kohlenstoffarm) |
Eisen: Gleichgewicht
Chrom:16-18% Nickel: 10-14% Molybdän: 2-3% Kohlenstoff: ≤0,030% |
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| 321 | Eisen: Gleichgewicht
Chrom:17-19% Nickel: 9-12% Kohlenstoff: ≤0,08% Titan: weniger oder maximal 0,7% (zur Stabilisierung) |
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| Ferretischer Grad | 430 | Eisen: Gleichgewicht
Chrom:16-18% Kohlenstoff:0,12% |
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| Martensitische Sorte | 410 | Eisen: Gleichgewicht
Chromium:11.5-13.5% Kohlenstoff:0,15-0,3% |
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| Duplex | 2205 | Eisen: Gleichgewicht
Chrom:22-23% Nickel: 4.5-6.5% Molybdän: 3% Kohlenstoff: 0,030% |
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Klassifizierung nach Anwendungen:
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- Dekorative Rohre: Diese Edelstahlrohre sind für ihre glänzende, glatte Oberfläche bekannt. Deshalb werden sie für dekorative und architektonische Anwendungen wie Möbel, Treppengeländer und andere Anwendungen im Haushalt verwendet.
- Produktleitungen: In verschiedenen Bauteilen und Produkten wie Hohlwellen, Lagern und anderen Automobilkomponenten werden häufig kleine Rohre verwendet, die in der Regel aus rostfreiem Stahl bestehen. Diese Rohre sind maschinell bearbeitbar und maßgenau, was für solche Anwendungen unerlässlich ist. Zu den Normen für Rohre für solche Anwendungen gehören A554 und ASTM A511.
- Industrielle Rohre: Rohre aus rostfreiem Stahl mit hoher Korrosions-, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit und hoher Zugfestigkeit werden in verschiedenen Industriezweigen eingesetzt. Sie werden in Chemie- und Lebensmittelverarbeitungsanlagen sowie in großen Industrieanlagen für den Transport von Öl, Gas und anderen Flüssigkeiten verwendet. In der Lebensmittelindustrie werden je nach Branche die Edelstahlsorten 304, 304L, 316, 316L und 321 verwendet. In der chemischen Industrie werden 321, 347, 317L, 904L und andere verwendet.
- Sanitärleitungen: Diese Rohre aus rostfreiem Stahl sind unverzichtbar, wenn Hygiene an erster Stelle steht. Sie können in verschiedenen Industriezweigen verwendet werden, um Korrosion und Verschmutzung zu verhindern. Für solche Anwendungen gilt die Rohrnorm ASTM A270.
- Speziell geformte Rohre: Diese Rohre können auch auf andere Formen als Zylinder zugeschnitten werden. Sie können für Sonderfälle wie architektonische Anwendungen oder spezielle Geräte verwendet werden.
Herstellungsprozess von Edelstahlrohren
Die wichtigsten Herstellungsschritte von Rohren aus nichtrostendem Stahl umfassen einige Schritte, die im Folgenden erläutert werden:
- Auswahl der Rohmaterialien: Der Prozess beginnt mit der Auswahl der Kernmaterialien, darunter Eisen, Chrom und Nickel. Sie werden alle in einen Hochofen gegeben, der das Material schmilzt. Hier liegt die Temperatur bei etwa 1200 Grad. Es wird ein massiver Knüppel oder eine Bramme geformt. Andere Materialien wie Molybdän, Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und andere werden hinzugefügt, um bestimmte Eigenschaften zu erzielen.
- Bildung von Rohren: Brammen oder Knüppel werden gelocht, gewalzt und zu Stahlblechen extrudiert. Bei geschweißten Rohren werden zylindrische Bleche geformt, während bei nahtlosen Rohren das Material von der Mitte aus bearbeitet wird, wodurch ein Hohlzylinder entsteht.
- Schweißen: Zur Herstellung von Zylindern werden Edelstahl-Streifenbleche an den Kanten verschweißt. Dabei werden je nach Bedarf verschiedene Schweißverfahren eingesetzt. Bei nahtlosen Rohren entfällt dieser Schritt, da sie nicht geschweißt werden müssen.
- Behandlungen nach der Verformung: Wärmebehandlung Nach dem Formen der Rohre werden weitere Prozesse durchgeführt. Dazu gehören Glühen, Normalisieren und andere Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit und Verbesserung der mechanischen Eigenschaften. Das andere Verfahren umfasst Entzundern, Richten usw.
- Schneiden und Endbearbeitung: Nun werden die beschädigten Teile entfernt, die Rohre zugeschnitten und kalibriert und anschließend (falls erforderlich) nachbearbeitet.
Vorteile und Nachteile von Edelstahlrohren
Vorteile:
- Hochgradig korrosionsbeständig: Wenn Chrom in einer kontrollierten Umgebung mit Sauerstoff reagiert, bildet es eine Passivierungsoxidschicht. Dies erhöht die Korrosionsbeständigkeit von rostfreiem Stahl und ist in verschiedenen Anwendungen und Branchen von Vorteil.
- 100% recycelbar: Wenn es nicht verwendet wird, kann es recycelt werden, und aus dem Material können andere nützliche Produkte hergestellt werden.
- Ansprechendes Aussehen: Das Spiegelbild und die polierte Oberfläche sind hervorragend. Es kann für ästhetische und architektonische Anwendungen von Vorteil sein, wenn das Aussehen von entscheidender Bedeutung ist.
- Hohe Festigkeit und Haltbarkeit: Darüber hinaus bietet es eine hohe Zugfestigkeit und Haltbarkeit. Es kann hohem Druck standhalten und wird in strukturellen Anwendungen für anspruchsvolle Umgebungen verwendet.
Benachteiligungen:
- Hochpreisig: Die hohen Rohstoffkosten treiben die Preise für Edelstahlrohre in die Höhe.
- Anspruchsvolle Installation: Für die Installation sind spezielle Werkzeuge und Geräte erforderlich, was für Personen ohne Erfahrung schwierig sein kann.
- Schwierigkeit beim Schweißen: Rohre aus nichtrostendem Stahl sind hitzebeständig, was sie anfällig für Schweißprobleme macht.
- Schwer: Das hohe Gewicht kann zu vielen Schwierigkeiten führen. Dazu gehören Transport, Installation usw.
Schlussfolgerung
Abschließend bietet dieser Artikel einen detaillierten Einblick in Rohre aus nichtrostendem Stahl, die zu den bevorzugten und am häufigsten verwendeten Rohren für verschiedene Anwendungen gehören. Der einzigartige Bestandteil Chrom in der Eisenbasislegierung hebt diese Rohre zusammen mit anderen Komponenten von anderen ab. Durch den Zusatz von Chrom wird eine hohe Korrosionsbeständigkeit erreicht. Außerdem bietet es Hitzebeständigkeit, hohe Festigkeit, Haltbarkeit und ein äußerst attraktives Aussehen. Da es so viele verschiedene Typen und Qualitäten gibt, müssen Sie je nach Ihren bevorzugten Anwendungen wählen. Einkaufen hochwertige Edelstahlrohre von einem zuverlässigen Hersteller ist immer wichtig. Für Rückfragen, kontaktieren Sie uns heute!