• 16.02.2019

Сталь нержавеющая мартенситная: Классификация нержавеющих сталей — аустенитная, ферритная, дуплексная, мартенситная.

Содержание

Классификация нержавеющих сталей — аустенитная, ферритная, дуплексная, мартенситная.

АУСТЕНИТНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Аустенитная нержавеющая сталь содержит значительное количество хрома и достаточное для образования «аустенитной» микроструктуры количество никеля и марганца, которые и придают этим маркам стали хорошую формуемость, пластичность и коррозионную стойкость (а также делают сталь немагнитной). Типичный состав аустенитной стали содержит 18% хрома и 8% никеля, что соответствует популярной «нулевой» («0») марки, согласно определению Американского института чугуна и стали (AISI). Данная марка известна в России как AISI 304, DIN 1.4301 и соответствует российскому аналогу 08Х18Н9. Аустенитные марки стали отличаются высокой прочностью, имеют коррозионную стойкость в широком диапазоне агрессивных сред и отличаются хорошей технологичность и свариваемостью.

ФЕРРИТНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Ферритные марки нержавеющей стали сходны по свойствам с низкоуглеродистой сталью, но обладают более высокой коррозионной стойкостью. Наиболее распространённые марки ферритной стали содержат в среднем 11% и 17% хрома. Первые обычно применяются в производстве выхлопных систем автомобилей, а вторые – в производстве кухонных приборов, стиральных машин, и архитектурного декора интерьеров.

АУСТЕНИТНО-ФЕРРИТНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ (ДУПЛЕКСНАЯ)

Стали аустенитно-ферритного класса характеризуются высоким содержанием хрома (18-22%) и пониженным (экономным) содержанием никеля (4-6%, в отдельных случаях до 2%). Дополнительные легирующие элементы – молибден, медь, титан, ниобий. Химический состав этих сталей таков, что соотношение аустенита и феррита после оптимальной термической обработки составляет примено 1:1. Данный класс сталей имеет ряд преимуществ по сравнению с аустенитным сталями: более высокая (в 1,5-2 раза) прочность при удовлетворительной пластичности и сопротивляемости действию ударных нагрузок, большая стойкость против межкристаллитной коррозии и коррозионного растрескивания. Они в основном используются в обрабатывающей промышленности, строительстве и в изделиях, контактирующих с морской водой.

МАРТЕНСИТНАЯ НЕРЖАВЕЮЩАЯ СТАЛЬ

Мартенситные, как и ферритные марки, содержат в среднем от 12% до 17% хрома, однако имеют более высокое содержание углерода. Эти стали применяют преимущественно в термически обработанном состоянии, часто с тщательно шлифованной, а иногда и полированной поверхностью. Они используются при производстве лопастей турбин, столовых приборов и бритвенных лезвий.

Таблица взаимного соответствия нержавеющих аустенитных сталей, специфицированных по стандартам JIS, W.-nr., DIN, BS, EN, AFNOR, UNI, UNE, SS, AISI/SAE (ANSI/ASTM), GB.

Таблица взаимного соответствия нержавеющих ферритных и мартенситных сталей, специфицированных по стандартам JIS, W.-nr., DIN, BS, EN, AFNOR, UNI, UNE, SS, AISI/SAE (ANSI/ASTM), GB.

Таблица взаимного соответствия легированных сталей, специфицированных по стандартам JIS, W.-nr., DIN, BS, EN, AFNOR, UNI, UNE, SS, AISI/SAE (ANSI/ASTM), GB.

Таблица взаимного соответствия жаропрочных сталей, специфицированных по стандартам JIS, W.-nr., DIN, BS, EN, AFNOR, UNI, UNE, SS, AISI/SAE (ANSI/ASTM), GB.

 

ВИДЫ И СВОЙСТВА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 

31.05.2014
     Нержавеющие стали имеют различные стандарты качества. На нашем сайте в большом ассортименте представлены изделия марки AISI. Компания «NESDY» предлагает широкий выбор трубного, листового, сортового проката, среди которого вы найдете: нержавеющие круг, квадрат, шестигранник, различные трубы и др. Цены на нержавеющую сталь или нержавейку на сегодняшний день определяется в первую очередь легирующим элементом ( никель, молибден, медь, титан и т.д.), который входит в ее состав, именно он и определяет будущее назначение нержавейки.

     Главным образом устойчивость к коррозии у нержавеющей стали обусловлена содержанием большого количества хрома. При взаимодействии с кислородом воздуха на поверхности материала образуется сверхтонкая оксидная пленка, которая, в свою очередь и препятствует образованию коррозии при контакте нержавеющей стали с окружающей средой. При содержании до 12 % хрома нержавеющая сталь обладает относительно высокой коррозионной стойкостью в обычных условиях и в слабоагрессивных средах, при 17 % хрома и более — в агрессивных окислительных и других средах, в частности в азотной кислоте.

В целом, на фоне множества других легированных марок сталей, нержавеющая сталь имеет следующие преимущества:

  • Коррозионная стойкость
  • Пластичность и вязкость
  • Прочность и твердость
  • Сопротивление к теплопроводности
  • Повышенное механическое упрочнение
  • Окалиностойкость при высоких температурах
Аустенитная нержавеющая сталь

Данный тип стали является наиболее популярной в виду ее превосходной коррозионной стойкости. Все марки этой стали являются аустенитными и содержат 15-30% хрома и 2-20% никеля для улучшения коррозионностойкости. Данные типы сталей как правило не обладают магнитными свойствами, но, в зависимости от содержания никеля, приобретают незначительный магнетизм при определенных условиях обработки. Эта сталь используется преимущественно в медицинской, фармацевтической и пищевой промышленности. Цены на нержавеющий прокат или нержавейку определяется в первую очередь легирующим элементом ( никель, молибден, медь, титан и т.д.), который входит в ее состав, именно он и определяет будущее назначение нержавейки.

Ферритная нержавеющая сталь

Эта группа легированных коррозионностойких сталей содержит от 10,5 до 20% хрома для обеспечения коррозионной стойкости и устойчивости к появлению окалины при повышенных температурах. Данные стали не подлежат закалке путем термической обработки и обладают магнитными свойствами. Ферритная нержавеющая сталь используется в производстве изделий, которым необходимо обладать коррозионной стойкостью, например автоматизированная система контроля за выхлопными выбросами. Их также применяют для изготовления изделий, работающих в окислительных средах, бытовых приборов, в пищевой промышленности и энергомашиностроении. Ферритные хромистые стали устойчивы к азотной кислоте, водным растворам аммиака, фосфорной и фтористоводородным кислотам. В последнее время наблюдается рост интереса к ферритным сталям. Это объясняется тем, что данный вид нержавеющей стали является более дешевым по сравнению с аустенитными сталями.

Мартенситная нержавеющая сталь

На практике, имеется около 400 серий данного вида стали, они обычно содержат от 11,5 до 18 % хрома и имеют более высокий уровень содержания углерода и ферритов. Данные сорта стали поддаются термообработке для достижения широкого диапазона уровней твердости и прочности и широко используются в изготовлении ножевых изделий, хирургических инструментов, а также инструментов косметологии (например, для педикюра и маникюра) и универсальных инструментов. Они применяются, когда требуется высокая твердость и точность, обладают хорошей коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и слабоагрессивных средах. Чаще всего используются для изделий, работающих на износ, в качестве режущего инструмента, для упругих элементов и конструкций в пищевой и химической промышленности для работы в слабоагрессивных средах.

 

Рассчитать стоимость доставки

Мартенситная нержавеющая сталь — Энциклопедия по машиностроению XXL







Мартенситные нержавеющие стали имеют наилучшую коррозионную стойкость после закалки из аустенитной области. В этом состоянии они обладают высокой твердостью и хрупкостью. Пластичность повышается при отжиге  [c.301]

После обработки сплавы, бывшие до того стойкими, становятся чувствительными к водородному растрескиванию ферритные и мартенситные нержавеющие стали в результате холодной обработки также проявляют большую склонность к водородному растрескиванию. — Примеч, авт.  [c.302]












Мартенситные нержавеющие и дисперсионно-твердеющие стали, термообработанные с целью получения предела текучести- олее 1,24 МПа, самопроизвольно растрескиваются в атмосфере, солевом тумане или при погружении в водные среды, даже если они не находятся в контакте с другими металлами [55—58]. Лопасти воздушного компрессора из мартенситной нержавеющей стали [59 ] разрушались вдоль передней кромки, где были велики остаточные напряжения и конденсировалась влага. Для сверхпрочных мартенситных нержавеющих сталей с 12 % Сг, которые находились в морской атмосфере под напряжением, составляющим 75 % от предела текучести, срок службы не превышал 10 дней [60]. Приведенные данные получили разнообразные объяснения, однако они убедительно доказывают, что сталь в указанных случаях разрушается в результате или водородного растрескивания, или КРН. При наличии в стали высоких напряжений, она может растрескиваться в воде без внедрения водорода, который образуется при взаимодействии воды с металлом. По-видимому, в этом случае вода непосредственно адсорбируется на поверхности и уменьшает прочность металлических связей в степени, достаточной для зарождения трещин (адсорбционное растрескивание под напряжением).  [c.320]

Межкристаллитная коррозия (МКК) определяется как коррозия по границам зерен или как избирательная коррозия фаз, выделяющихся по границам зерен. Испытания на МКК являются контрольными для аустенитных, аустенито-ферритных и аустенито-мартенситных нержавеющих сталей и должны проводиться в соответствии с ГОСТ 6032—75. Испытания проводят на образцах в растворах медного купороса и серной кислоты с добавлением медной стружки или цинковой пыли сернокислого железа и серной кислоты, азотной кислоты, серной кислоты. После кипячения в течение регламентированного времени от 7 до 48 ч производят загиб образцов для определения сетки трещин, являющейся браковочным признаком. Определение глубины проникновения МКК в спорных случаях проводят на поперечном шлифе с помощью микроскопа.  [c.53]

Мартенситные хромистые нержавеющие стали. Мартенситные нержавеющие стали склонны к коррозионному растрескиванию в морских атмосферах. Степень этой склонности зависит от состава сплава п/или от термообработки, используемой для достижения высокой прочности материала. Очень подверженны коррозионному растрескиванию мартенситные стали, отпущенные при температурах от 340 до 540 °С.  [c.75]












В заключение необходимо отметить, что инверсия масштабного фактора при коррозионной усталости характерна для углеродистых, низко-и среднелегированных мартенситных нержавеющих сталей, алюминиевых сплавов. Наиболее заметна она при изменении диаметра образца до 50—60 мм (рис. 69) и проявляется при большой базе испытаний, когда коррозионно-усталостное разрушение контролируется электрохимическим фактором. У нержавеющих сталей, склонных к щелевой коррозии, с увеличением диаметра образцов предел выносливости снижается и при испытании и в воздухе, и в коррозионной среде.  [c.136]

Характер распространения остаточных напряжений по глубине наклепанного слоя качественно одинаковый для всех исследуемых мартенситных нержавеющих сталей. Максимальные остаточные сжимающие напряжения имеют место не на поверхности, а на некоторой глубине, сжимающие напряжения плавно уменьшаются при переходе в глубь образца и на глубине 100—150 мкм, в зависимости от режимов обкатки, меняют знак.  [c.159]

Результаты испытаний образцов различных материалов на коррозию-в чистой воде при температуре около 250° С позволили следующим образом классифицировать материалы с точки зрения их коррозионной устойчивости. Наилучшей коррозионной стойкостью в воде обладают аустенитные нержавеющие стали, сплавы на основе кобальта, цирконий и гафний. Приемлемые характеристики имеют ферритные и мартенситные нержавеющие стали и сплавы на никелевой или медной основе. Наименее стойкими оказываются углеродистые и низколегированные стали и сплавы на алюминиевой основе.  [c.285]

Аустенитно-мартенситные нержавеющие стали получили применение главным образом как высокопрочные. Аустенитно-мартенситные диспер-сионно-твердеющие стали обладают существенно более высокими свойствами, чем чисто аустенит-ные, и применение их предпочтительно, если нет дополнительных требований к магнитным свойствам, так как аустенитные стали немагнитны (табл. 8.24, 8.25 ГОСТ 5632-72 и ГОСТ 5949-75).  [c.326]

АУСТЕНИТО-МАРТЕНСИТНЫЕ НЕРЖАВЕЮЩИЕ СТАЛИ)  [c.243]

Даны предельные содержания элементов для углеродистых и низколегированных сталей, а также для мартенситных нержавеющих сталей.  [c.292]

Коррозионная стойкость мартенситных нержавеющих сталей слегка увеличивается при повыщении температуры свыше 260—360° С, очевидно, вследствие изменения при этом механизма коррозии.  [c.57]

На рис. -3.13 показано влияние pH раствора на время до разрушения и скорость коррозии в отсутствие наложенной поляризации от постороннего источника тока. На рис. 3.14, 3.15 показано влияние наложения катодной и анодной поляризации на время до разрушения мартенситной нержавеющей стал в растворах с различным pH. Из полученных в [359] данных следует, что катодная поляризация очень малыми плотностями тока (приблизительно до 0,1 мА/см ) увеличивает стойкость стали при pH 6,5  [c.129]

Феррито-мартенситные нержавеющие стали обрабатываются так же успешно, как и обычные малоуглеродистые стали. Значительно сложнее положение с аустенитными и особенно жаропрочными сложнолегированными сталями и сплавами на никелевой и кобальтовой основе. Это вызвано большой склонностью к наклепу и малой теплопроводностью последних. В процессе резания этих материалов возникают чрезвычайно высокие температура и нагрузка, способствующие усиленному адгезионному и диффузионному износу.  [c.168]

Мартенситная нержавеющая сталь Р. V. Р. 0. 13 /оСг. 0.20/оС Поковка Отпуск  [c.528]

УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ИСПЫТАНИЯ МАРТЕНСИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ НА СКЛОННОСТЬ К КОРРОЗИИ ПОД НАПРЯЖЕНИЕМ  [c.116]

Стали с полным фазовым превращением ау, при охлаждении на воздухе с температуры несколько выше Лсд дающие структуру мартенсита, — мартенситные нержавеющие стали с повышенным содержанием углерода.  [c.8]

Так же, как и в аустенитных сталях, элементом, вызывающим восприимчивость к межкристаллитной коррозии ферритных и мартенситных нержавеющих сталей и швов после быстрого охлаждения с высоких температур, является углерод. Однако в последнем случае отрицательное его влияние проявляется даже при содержании около 0,01%, что обусловлено более низким пределом растворимости углерода в феррите (0,002%) по сравнению с растворимостью его в аустените (0,02%).  [c.92]

Козловская В. И. и др. Повышение вязкости и пластичности мартенситной нержавеющей стали при —196° С путем использования эффекта обратного мартенситного превращения. — Металловедение и термическая обработка металлов , 1966, № 5, с. 23—25.  [c.189]












Мартенситные нержавеющие стали, как правило, используют либо в смягченном состоянии (отпуск при температуре 650° С или выше), либо в полностью упрочненном состоянии (отпуск при 250° с или ниже), так что существенного снижения коррозионной стойкости, связанного с выделением карбида, не происходит. Однако пайка твердым припоем лезвий ножей может привести к выделению карбида и питтинговой коррозии лезвия ножа вблизи рукоятки. Чтобы избежать этого, при пайке следует принять еобходимые меры.  [c.32]

Мартенситные. Мартенсит образуется при сдвиговом типе фазового превращения при быстром охлаждении стали (закалка) из аустеиитной области фазовой диаграммы. Эта структура определяет твердость закаленных углеродистых сталей и твердость мартенситных нержавеющих сталей. У нержавеющих сталей этого класса решетка объемноцентрированная кубическая и сплавы магнитны. Типичное применение — ножевые изделия, лопатки паровых турбин и режущие инструменты.  [c.244]

Вспучивание ферритных нержавеющих сталей наблюдалось, когда они были катодно защищены в морской воде. Вероятно, это происходило вследствие того, что были применены защитные плотности тока выше минимальной величины, необходимой для полной защиты. Если при контакте активных металлов с мартенситными нержавеющими сталями образуются гальванические пары, то нержавеющая сталь (катод) может разрушиться вследствие выделения на ней водорода. Такие разрушения наблюдались при лабораторных испытаниях [25]. Наблюдалось самопроизвольное растрескивание винтов из нержавеющей мартенситной стали вскоре после того, как они находились в контакте с алюминием в атмосфере морского побережья. Пропеллеры из упрочненной мартенситной нержавеющей стали, соприкасающиеся со стальным корпусом корабля, вскоре после пуска в эксплуатацию подверглись коррозионному растрескиванию. Сильно наклепанная аустенитная нержавеющая сталь 18-8 также может разрушаться в условиях, описанных для мартенситных сталей [26, 27]. В данном случае сульфиды ускоряют разрушение, и так как сплав при холодной обработке претерпевает фазовое превращение и образуется феррит, то наблюдаемый эффект может служить также примером водородного растрескивания.  [c.260]

Мартенситные стали получили название по аналогии с мар-тенситной фазой углеродистых сталей. Мартенсит образуется при фазовом превращении сдвигового типа, происходящем при быстром охлаждении стали (закалке) из аустенитной области фазовой диаграммы, для которой характерна гранецентрированная кубическая структура. Мартенсит определяет твердость закаленных углеродистых сталей и мартенситных нержавеющих сталей. Нержавеющие стали этого класса имеют объемно-центрированную кубическую структуру они магнитны. Типичное применение — инструменты (в том числе и рёжущие), лопатки паровых турбин.  [c.296]

Создание гальванической пары из мартенситной нержавеющей стали и электроотрица[тельного металла также может приводить к разрушениям в результате выделения водорода на катодной поверхности стали. Подобные явления наблюдали при лабораторных испытаниях [52]. Как указывалось в разд. 7.4, на практике отмечали случаи разрушения судовых винтов из мартенситной нержавеющей стали. Эти винты самопроизвольно растрескивались вскоре после того, как их приводили в контакт с алюминием в условиях прибрежной атмосферы. Аналогичным образом вели себя винты из упрочненной мартенситной нержавеющей стали, находившиеся в контакте со стальным корпусом корабля они разрушались вскоре после начала эксплуатации. Некоторые марки аустенитных нержавеющих сталей 18-8, подвергнутые  [c.319]

Эти кислоты можно получить в лаборатории, пропуская сероводород через воду, насыщенную SO . Для понимания механизма наблюдаемых разрушений следует учесть, что при протекании коррозионных процессов эти кислоты легко катодно восстанавливаются. В связи с этим политионовые кислоты действуют в качестве катодного деполяризатора, который способствует растворению металла по границам зерен, обедненным хромом. Еще одна форма влияния, возможно, заключается в том, что продукты их катодного восстановления (HjS или аналогичные соединения) стимулируют абсорбцию межузельного водорода сплавом, обедненным хромом. Под напряжением этот сплав, если он имеет ферритную структуру, подвергается водородной коррозии вдоль границ зерен. Аустенитный сплав в этих условиях устойчив. Показано, что наличие в морской воде более 2 мг/л серы в виде Na S либо продуктов катодного восстановления сульфитов SOg» или тиосульфатов SjO вызывает водородное растрескивание высокопрочных сталей с 0,77 % С, а та кже ферритных и мартенситных нержавеющих сталей 167]. Предполагают, что и политионовые кислоты оказывают аналогичное действие.  [c.323]

Исследование коррозио1шой стойкости-мартенситной нержавеющей стали с 13% Сг в С02-Н25 СГ средах методом рентгено-структурной спектроскопии за 281  [c.28]

Результативным методом является оптимальная термообработка. Для мартенситных нержавеющих сталей наиболее приемлемым является отпуск их в интервале температур 570-600 °С в ряде случаев целесообразен повторный отпуск при 500 С. Из углеродистых и низколегированных сталей наибольшей стойкостью к коррозии под напряжением обладают материалы о сорбигной и перлит-ферритной структурой, наименьшей — с мартенситной. Во многих случаях поверхностная закалка сталей повышает их коррозионно-механическую стойкость.  [c.129]

Основная трудность при сравнительном анализе поведения различных микроструктур связана с тем, что большинство исследователей не контролирует условия отпуска и не изучает влияние микроструктуры на характер растрескивания. Важность учета этих вопросов с очевидностью подтверждается наличием связи между охрупчиванием различных микроструктур в результате воздействия среды и отпуска. Такая связь была продемонстрирована для стали 4340 с микроструктурой, соответствующей состоянию закалки и отпуска [52], для французской бейнитной стали 20СПО10 [53], для мартенситных нержавеющих сталей [54], для ннкелъхромовых сталей [11, 41] и для стали Н -130 [12]. Показано, что такие объединенные эффекты могут иметь место при охрупчивании сталей в результате отпуска при 535 или 810 К. Объединенная восприим-  [c.62]












Часто утверждается (см. также рис. 8), что стойкость к растрескиванию во внешней среде возрастает с повышением температуры отпуска [9, 15, 23, 27]. При этом, конечно, предполагается, что доллсны быть исключены области температур, вызывающих охрупчивание в результате отпуска [7, 17, 52]. Предполагалось, что этот эффект может быть связан с изменением коэффициента диффузии водорода [15], с облегчением межкристаллитного растрескивания [9] или с растрескиванием смешанного типа [54]. Однако прямых подтверждений какого-либо из этих предположений по существу нет. Более того, следует поставить вопрос о том, насколько общей является взаимосвязь температуры отпуска и стойкости к растрескиванию, поскольку в случае хромистых мартенситных нержавеющих сталей подобной корреляции не обнаружено [54, 56].  [c.63]

В атмосферных условиях и в условиях повышения влажности ненагру-женные детали из мартенситных нержавеющих сталей не подвергаются заметной коррозии. Однако исследования коррозионной стойкости при повышенных температурах (образцы нагревали до 250 или 350°С, окунали в 3 %-ный раствор Na I и переносили во влажную камеру, где при 50°С выдерживали 22 ч. Затем цикл повторялся. База испытаний составляла 30 суточных циклов) с периодическим смачиванием 3 %-ным раствором Na I показали, что эти стали подвержены точечной коррозии. Общим иеж-ду исследованием выносливости сталей при повышенных температурах и периодическом их смачивании коррозионной средой, определением коррозионной стойкости без приложения к образцам внешних нагрузок при повышенных температурах и периодическом смачивании является то, что в обоих случаях металл поверхностных слоев образцов подвержен усталости вследствие резко циклического изменения температуры с большим градиентом. Определение коррозионной стойкости сталей при периодическом смачивании коррозионной средой может дать качественную картину влияния химического состава и структуры стали на ее коррозионно-механическую стойкость при повышенных температурах.  [c.109]

Уменьшение предела выносливости с увеличением длины образца подтверждено также автором и Я.Л.Побережным при испытании образцов диаметром 10 мм различной длины из мартенситной нержавеющей стали 13Х12Н2ВМФ (рис. 68). Показано, что поверхностно-активная среда усилила проявление масштабного эффекта.  [c.134]

Газовое контактное хромирование мартенситной нержавеющей стали 13Х12Н2ВМФ привело к образованию на поверхности образцов ферритной зоны толщиной около 0,1 мм и неравномерной карбидной зоны толщиной 0,005 мм. Вследствие увеличения концентрации хрома в слое при насыщении до такой, при которой а ->7 ->а-превращения отсутствуют, диффузионный слой состоит из о-таердого раствора хрома в железе и мелкодисперсных карбидов. Микротвердость толстой ферритной зоны равна 2300 МПа, основной структуры — 3500 МПа.  [c.176]

Диффузионное хромирование снизило предел выносливости образцов из мартенситной нержавеющей стали с 640 до 230 МПа несмотря на появление в поверхностных слоях остаточных сжимающих напряжений до 600 МПа. В данном случае не подтверждается распространенное мнение об остаточных сжимающих напряжениях как основной причине повышения выносливости. При симметричном циклическом нагружении изгибом остаточные напряжения сжатия, уменьшая растягивающие напряжения, увеличивают суммарные сжимающие напряжения, что у ряда металлов, особенно мягких, уменьшает амплитуду разрушающих циклических напряжений. Усталостные трещины зарождаются в данном случае, как правило, под диффузионным слоем и при дальнейшем увеличении числа циклов нагружении распространяются в глубь основного металла и в диффузионный слой. Хромирование в 1,5 раза увеличило условный предел выносливости стали 13Х12Н2ВМФ в 3 %-ном растворе Na I.  [c.176]

Ферритные и мартенситпые нержавеющие стали обладают высокой коррозионной стойкостью при определенных условиях. В статических условиях эти стали быстро корродируют и на их поверхности образуется толстый слой окислов — продуктов коррозии. Ферритные и мартенситные нержавеющие стали хорошо сопротивляются окислепию при высокой температуре и поэтому часто применяются там, где требуется стойкость против действия горячих газов. Интересно отметить, что коррозионная стойкость этих сталей в воде слегка повышается в интервале температур от 260 до 360° С очевидно, в этих условиях электрохимическая коррозия превращается в химическую газовую коррозию.  [c.60]

Наряду с этим имеются данные , что коррозионная стойкость аустенитных и мартенситных нержавеющих сталей в результате азотирования уменьщается в заметной степени в таких средах, как раствор Na l. Однако в том же исследовании отмечается, что во многих средах, как, например, в атмосфере сероводорода, а также в сульфидах стойкость азотированного слоя нержавеющей стали выше, чем до азотирования.  [c.118]

Одним из факторов, определяющих механизм разрушения напряженной стали (коррозионное растрескивание или статическая водородная усталость), является pH среды, окружающей стальное изделие или образец. Влияние pH 3%-ного раствора Na61 на разрушение напряженных путем изгиба (на 75% от предельной прочности) плоских образцов из мартенситной нержавеющей стали USS 12 MoV изучали X. Бат и Е. Фелпс [359]. Сталь (состав в % 0,26 С 0,56 Мп 0,026 Р 0,025 S 0,30 Si 0,75 Ni 12,36 r 0,29 V 1,02 Mo) была аустенизи-рована 15 мин при 1010°С, охлаждена, отпущена 5 мин при  [c.128]

Рис, 3.14, Влияние наложения тока на время до момента разрушения образцов из мартенситной нержавеющей стали USS12 MoV в 37о-ном Na l [359]  [c.129]










Состав 2 рекомендуется для травления чугуна, углеродистых и инструментальных сталей [115]. Метабисульфит калия растворяют перед травлением. Результаты травления (10—60 сек) аналогичны описанным выше. Для более глубокого травления следует повторное травление без переполировки. В процессе травления образец нужно сильно встряхнуть, чтобы на поверхности шлифа не образовалась пленка сернистого железа, растворяюшаяся в соляной кислоте. По окончании травления образец оставляют неподвижным в растворе до появления осадка, затем промывают и высушивают. С помощью состава 2 можно изучать субструктуру и линии скольжения в различных чугунах и сталях, включая мартенситные нержавеющие стали.  [c.32]

Мартенситная нержавеющая сталь В. 8.1630А> 130/оСг. 0.150/оС (макс.) Литье Отпуск  [c.528]

Для определения склонности к коррозионному растрескиванию аустенитных нержавеющих сталей широко обследован метод испытания в кипящем растворе Mg lj И]. Мартенситные нержавеющие стали испытываются в кипящем растворе Са (N03)3 [1], в HjS + СН3СООН [2] применительно к аппаратуре нефтеперерабатывающего оборудования. Однако работ по испытаниям мартен-ситных нержавеющих сталей на склонность к коррозионному растрескиванию крайне мало.  [c.117]












Аустенитно-мартенситные нержавеющие стали. Особую группу представляют аустенитно-мартенситные нержавеющие стали, например сталь Х15Н9Ю, ( 0,09% С, 14—16% Сг, 7—9% N1 и 0,7—1,3 А1). Эти стали наряду с хорошей устойчивостью против атмосферной коррозии обладают высокими механическими свойствами. Аустенитно-мартенситные стали, например Х15Н9Ю, для повышения механических свойств подвергают закалке при тe шe-ратуре 975° С (после закалки структура стали — неустойчивый аустенит и небольшое количество мартенсита) в этом состоянии  [c.293]

Аустенито-мартенситные нержавеющие стали. Особую группу представляют аустенито-мартенситные нержавеющие стали, например сталь 09Х15Н8Ю ( 0,09%С 14—16% Сг 7—9% Ы1 и 0,7—1,3 А1). Эти стали наряду с хорошей устойчивостью против атмосферной коррозии обладают высокими механическими свойствами и хорошо свариваются. Сталь 09Х15Н8Ю для повышения механических свойств подвергают закалке при 975°С, после которой структура стали — неустойчивый аустенит и небольшое количество мартенсита. В этом состоянии сталь обладает достаточно высокой пластичностью и может быть подвергнута пластической деформации и обработке резанием. После закалки сталь обрабатывают холодом в интервале от —50 до —75°С для перевода части ( 40%>) аустенита в мартенсит и подвергают отпуску (старению) при 450—500°С. При старении из а-твердого раствора (мартенсита) выделяются дисперсные частицы интерметаллидов типа Ы1зА1. После такой обработки сталь обладает следующими механическими свойствами (в среднем) Ов=120 кгс/мм оо,2=95 кгс/мм и ан=4 кгс-м/см .  [c.315]


Марки нержавеющей стали — виды и характеристики нержавейки


Нержавеющие (коррозионностойкие) стали – сплавы на основе железа и углерода, содержащие, помимо основных компонентов и стандартных примесей, легирующие элементы. Основной добавкой является хром (Cr), которого в коррозионностойком сплаве должно быть не менее 10,5%. В таком количестве Cr оказывает существенное влияние на диаграмму состояния «железо-углерод». Хром и никель, также в большинстве случаев присутствующие в нержавеющих сталях, повышают не только устойчивость металла к коррозии, но и другие технические характеристики.

Правила маркировки коррозионностойких сталей



Обозначение состоит из цифр и букв. Двузначное число в начале маркировки – количество углерода в сотых долях процента. Далее следуют буквы, характеризующие определенные легирующие элементы. После них ставятся цифры, равные процентному содержанию легирующих элементов, округленному до целого числа. Если процент добавки находится в пределах 1-1,5, то после буквы цифра не ставится. Для условного обозначения легирующих компонентов в российской нормативной документации используется русский алфавит:

  • Х – хром;
  • Н – никель;
  • Т – титан;
  • В – вольфрам;
  • Г – марганец;
  • Д – медь;
  • М – молибден.

Группы коррозионностойких сталей по структуре


Структура коррозионностойких сталей, их свойства и области применения определяются процентным содержанием углерода, перечнем и количеством легирующих добавок. По структуре нержавейка делится на несколько типов. Основные: ферритная, мартенситная, аустенитная. Существуют промежуточные варианты.

Ферритная


Эта группа относится к малоуглеродистым сплавам – C до 0,15%. Содержание хрома – до 30%. Объемнокристаллическая структура обеспечивает сочетание достаточно высокой прочности и пластичности. Нержавеющие стали ферритных марок относятся к ферромагнитным.


Основные характеристики:

  • способность к холодной деформации;
  • основной тип термообработки – отжиг, снимающий наклеп;
  • хорошая коррозионная стойкость;
  • относительно невысокая стоимость.


Основная причина потери рабочих характеристик сталями ферритного класса – межкристаллитная коррозия (МКК), в результате которой разрушение происходит по границам зерен. Для устранения этого негативного явления избегают резкого охлаждения металла от +800°C, проводят стабилизирующий отжиг, находят оптимальный баланс между содержанием углерода и хрома. Полностью устранить склонность к МКК позволяет введение карбидообразующих элементов – титана и ниобия.


По стандарту AISI ферритные стали относятся к серии 400:

  • 403-420 – содержание хрома 11-14%, никель отсутствует;
  • 430 и 440 – 15-18% C, никель отсутствует;
  • 630 – содержит 3-5% никеля. Хорошо обрабатывается, устойчива к коррозии в различных средах, схожа по свойствам с 08Х18Н10.


Эти материалы используются при производстве широкого сортамента труб, листов, профилей.


Таблица марок нержавеющих сталей ферритного класса по ГОСТу и AISI, основные сферы использования





Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
08Х13 409 Столовые приборы
12Х13 410 Емкости для жидких алкогольсодержащих продуктов
12Х17 430 Емкости для высокотемпературной обработки пищевой продукции

Мартенситная


К этой группе относятся металлы с содержанием хрома до 17%, углерода – до 0,5% (в отдельных случаях – выше). Мартенсит – структура, получаемая путем закалки заготовки с последующим отпуском. Для нее характерно сочетание высокой твердости, прочности, упругости и устойчивости к коррозии. Сплавы используются при производстве ответственной металлопродукции, предназначенной для работы в агрессивных средах. Это пружины, валы, ножи, фланцы. При повышении содержания C в структуре появляется карбидная фаза, обеспечивающая высокую твердость и износостойкость. Проведение низкого отпуска после закалки (+200…+300°C) обеспечивает высокую твердость – 50-52 HRC, высокого (+500…+600°С) – меньшую твердость (28-30HRC) и большую вязкость. Закалка производится при температурах +950…+1050°C.


Таблица марок мартенситных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения






Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
20Х13 420 Кухонное оборудование
30Х13
40Х13
14Х17Н2 (мартенситно-ферритная) 431 Детали компрессорных установок, оборудование, эксплуатируемое в агрессивных средах и при пониженных температурах

Аустенитный класс


Этот обширный класс коррозионностойких сталей (по AISI – класс 300 и представитель класса 200 – AISI 201) обладает высокой устойчивостью к коррозии, пластичностью в холодном и горячем состоянии, прочностью, хорошей свариваемостью, способностью контактировать без разрушения с азотной кислотой. Немагнитность существенно расширяет области применения материала. Экономически выгодным является сочетание 18% Cr и 8% Ni. При необходимости получения стабильного состояния аустенита количество никеля повышают до 9%. Такие стали бывают нестабилизированными и стабилизированными. Стабилизированная группа легируется титаном и ниобием, снижающими склонность аустенитных марок к межкристаллитной коррозии.


Закалка осуществляется при температурах +1050…+1100°C с быстрым охлаждением, которое закрепляет состояние пресыщенного твердого раствора. Особенность этой группы – отсутствие упрочнения при закалке. В данном случае этот вид ТО является смягчающей операцией, направленной на снятие последствий наклепа. С этой же целью может применяться отжиг. Закалке подвергают мелкие детали, отжигу – массивные.


Таблица марок аустенитных сталей по ГОСТу и AISI, их основные области применения






Марка по ГОСТу 5632 Марка по AISI Области применения
12Х18Н10Т 321 Технологические линии химической индустрии и предприятий нефтепереработки
08Х18Н10 304 Технологические трубопроводные системы в химической и пищевой индустрии, ограниченный ассортимент посуды, не включающий изделия для горячей обработки пищи
08Х17Н13М2 316 Технологическое оборудование химической индустрии, использование в качестве «пищевого» материала
12Х15Г9НД 201 Емкости и трубопроводы, контактирующие с органическими кислотами и умеренно агрессивными средами


Краткие характеристики некоторых видов аустенитных нержавеющих сталей:


  • 304 – распространенный представитель этого класса. Прекрасно поддается глубокой вытяжке, поэтому применяется для изготовления объемных изделий. Подвержен щелевой коррозии в теплых средах с повышенным содержанием хлора, поэтому не рекомендуется к применению в морской воде и в отраслях, в которых используются чистящие составы с хлором.

  • 321 и 347 – усовершенствованные варианты марки 304, отличающиеся добавками ниобия или титана.

  • 316 – проявляет максимальную устойчивость к коррозии среди массово используемых коррозионностойких сталей.

  • 201 – относительно недорогой аналог сталей 304 и 321. Показывает хорошие рабочие характеристики в средах средней агрессивности, благодаря сбалансированному химическому составу и новым технологиям изготовления.

#TITLE# || KOBELCO — KOBE STEEL, LTD. —

Сварка нержавеющей стали

Следующая страница

1. Свойства нержавеющей стали

За счет добавления хрома (Cr) к железу (Fe), железо становится устойчивым к коррозии в атмосферных условиях. Когда содержание хрома повышается до 11-12% и более, устойчивость стали к коррозии становится примечательно высокой.

Поэтому сталь с таким высоким содержанием хрома получила название нержавеющей стали, при этом «нержавеющая» означает, что она не подвержена коррозии и ржавлению.

Высокая устойчивость нержавеющей стали к коррозии объясняется тем, что хром в ее составе окисляется в атмосферных условиях и формирует на поверхности стали защитную пленку, так называемую пассивную пленку.

В зависимости от условий окружающей среды, в которых будет использоваться нержавеющая сталь, содержание хрома увеличивают, и в состав стали также добавляется никель (Ni) и другие элементы.

Однако устойчивость к коррозии достигается в принципе за счет хрома, поэтому хром является важнейшим элементом в составе нержавеющей стали. Стандарт JIS определяет нержавеющую сталь как «легированную сталь, содержащую в своем составе хром или хром и никель для повышения устойчивости к коррозии, при этом содержание никеля составляет около 10,5% или более.» Справочник по сварке AWS (Выпуск 4) также определяет нержавеющую сталь как «легированную сталь с определенным содержанием хрома не менее 11%, с наличием других легирующих добавок или без них.»

Нержавеющая сталь обладает высокой жаропрочностью, а также устойчивостью к коррозии, что делает ее широко применимой в разных областях — от предметов домашнего обихода до химического оборудования, судов, вагонов, машин для переработки пищевых продуктов, строительных материалов и оборудования для АЭС, поэтому нержавеющая сталь играет важную роль в разных отраслях индустрии.

2. Разные типы нержавеющей стали

Нержавеющую сталь можно разделить на два класса — хромовую нержавеющую сталь и хромоникелевую нержавеющую сталь.

Эти два класса могут быть далее классифицированы на основании металлографических структур стали, как показано на Илл.1. Хромовая нержавеющая сталь может быть разделена на мартенситную и ферритную, а хромоникелевая нержавеющая сталь может быть разделена на аустенитную, аустенитно-ферритную (дуплексную) и дисперсионно-твердеющую сталь.

Илл. 1 Классификация нержавеющей стали

(1) Мартенситная нержавеющая сталь

Типичной маркой мартенситной нержавеющей стали согласно стандарту JIS является SUS410 (AISI 410) (См. Таблицу 1.).

Эта сталь содержит 13% хрома, и ее металлографическая структура при комнатной температуре является мартенситной, она твердая и хрупкая.

Хотя при использовании стали этой марки можно получить хорошие механические качества путем тепловой обработки (отпуска), она уступает другим маркам нержавеющей стали в устойчивости к коррозии из-за низкого содержания хрома.

Мартенситная нержавеющая сталь используется для лопастей турбин, клапанов и рессор, требующих высокой прочности, устойчивости к снашиванию и термостойкости.

(2) Ферритная нержавеющая сталь

В Таблице 2 представлены типичные марки ферритной нержавеющей стали.

Она содержит около 18% хрома и обладает ферритной металлографической структурой, которая отличается мягкостью и хорошей механической обрабатываемостью. Однако при нагревании при высокой температуре возникают металлургические проблемы.

По сравнению с мартенситной нержавеющей сталью она отличается более высокой устойчивостью к коррозии, и даже устойчива к воздействию азотной кислоты (HNO3) благодаря более высокому содержанию хрома.

Ферритная нержавеющая сталь широко используется для интерьеров и экстерьеров архитектурных сооружений, кухонных приспособлений, автомобилей, и бытовых электроприборов.

(3) Аустенитная нержавеющая сталь

В Таблице 3 представлены типичные марки аустенитной нержавеющей стали.

Самая распространенная марка аустенитной нержавеющей стали — SUS304 или AISI 304 (18%Cr−8%Ni). SUS316 или AISI 316 (18%Cr−12%Ni−2%Mo), также широко применяемая, обладает более высокой устойчивостью к коррозии.

Аустенитная нержавеющая сталь обладает хорошей устойчивостью к коррозии, обрабатываемостью, механическими свойствами и свариваемостью. Она широко используется в производстве сосудов для хранения, теплообменников, водоочистных сооружений, кухонных приспособлений, ванн, раковин и т.д.

3. Физические свойства нержавеющей стали

В Таблице 4 представлено сравнение физических свойств нержавеющих и углеродистых сталей.

При сварке нержавеющих сталей необходимо учитывать то, что физические свойства нержавеющих сталей и углеродистых сталей значительно отличаются, и это прямо или косвенно влияет на их свариваемость.

Например, при том, что коэффициент термического расширения мартенситной и ферритной нержавеющей стали почти такой же, что и у углеродистой стали, для аустенитной нержавеющей стали этот показатель в 1,5 раза выше по сравнению с углеродистой сталью. Это означает, что деформация и напряжение при сварке аустенитной нержавеющей стали гораздо выше, чем при сварке углеродистой стали.

Более того, если сварное соединение, содержащее аустенитную сталь и углеродистую сталь, подвергается воздействию термических циклов, в нем возникают термические напряжения из-за разницы коэффициентов термического расширения двух материалов. Поэтому использование сварных соединений с разными металлами, включая аустенитную нержавеющую сталь, в условиях циклических изменений температуры является проблематичным.

Кроме того, электрическое сопротивление нержавеющей стали намного выше, чем углеродистой стали, поэтому при дуговой сварке в защитной среде происходит обгорание покрытых электродов из нержавеющей стали. Таким образом, подходящий сварочный ток ниже, чем для электродов из углеродистой стали.

Мартенситные и ферритные нержавеющие стали являются ферромагнитыми, тогда как аустенитные нержавеющие стали обычно немагнитные.

Однако нередко сварочные материалы из аустенитной нержавеющей стали отчасти содержат ферритную структуру, в таких случаях сталь в определенной мере обладает магнитными свойствами.

Наличие или отсутствие магнитных свойств позволяет определить марку стали при сварочных процедурах. В частности, предварительное нагревание не применяется для немагнитных нержавеющих сталей, но оно часто бывает эффективным для магнитных нержавеющих сталей.



4.Рекомендуемые сваркаприсадочные материалы для одинаковых сварных швов5.Рекомендуемые сваркаприсадочные материалы для разнородных сварных соединений6.Подогрев и послесварочный отжиг

Верх страницы

справочник-сталь тонколистовая,

Что такое нержавеющая сталь?

Согласно Европейскому стандарту EN 10020, сталь — железо-углеродистый сплав, содержащий в составе менее 2 % углерода, материалы с более высоким углеродистым содержанием — названы чугуном (Табл. ниже).





Чугун

Fe + C > 2%

Углеродистая сталь

Fe + C < 2%

Спецсталь

Fe + C < 2% + (Cr, Ni, Mo, и т.д.,)>5%

Нержавеющая сталь

Fe + C<1.2% + Cr>10.5%

 

Чугун
Fe + C > 2%
Углеродистая сталь
Fe + C < 2%
Спецсталь
Fe + C < 2% + (Cr, Ni, Mo, и т.д.,)>5%
Нержавеющая сталь
Fe + C<1.2% + Cr>10.5%

 

 

 

Нержавеющие стали — эту группу коррозиестойких сталей объединяет общая черта — содержание минимум 10.5 % хрома. Также могут присутствовать другие легирующие элементы — Никель, Молибден, Титан, Ниобий и др., так же определяющие свойства стали. Механические свойства и поведение в обслуживании различных типов зависят в первую очередь от их состава. Правильный выбор марки — гарантирует длительный и успешный срок службы стали. Постоянное увеличение использования нержавеющей стали в многих отраслях промышленности связано с ее выдающимися качествами: превосходного сопротивления коррозии, высокой прочности, хорошей свариваемости и легкости при холодной формовке.

Типы нержавеющих сталей

Cотношения между Ni и Cr для различных типов нержавеющих сталей. [PH steels — дисперсионно-упрочненные (закаленные) стали].

Есть пять основных категорий нержавеющей стали, основанных на их микроструктурах — Аустенитные (Austenitic), Ферритные (Ferritic), Дуплексные, Мартенситные (Martensitic), Жаропрочные — (Рис1). Сорта Аустенические — не магнитные и в дополнение к хрому, обычно на уровне на 18 %, содержат никель, который увеличивает сопротивление коррозии. Аустенитные нержавеющие стали — наиболее широко используемая группа нержавеющихсталей. С повышенным содержанием хрома, 20 % —  25 % и никеля, 10 % — 20 %, аустенитные нержавеющие стали — лучше сопротивляются окислению при высоких температурах и могут использоваться в частях печей, топках, муфельных печах: они называются жаропрочными сталями. Ферритные сорта — магнитные, имеют низкое углеродистое содержание и Хром как главный элемент, обычно на и уровне 13 % — 17 %. Дуплексные нержавеющие стали имеют смешанную, ферритно/аустенитную структуру.

Содержание хрома изменяется от 18 % до 28 % и никеля от 4.5 % до 8 %. Дуплексные сорта находят свое применение в средах, где высокое содержание хлорида. Мартенситные сорта магнитные, содержат обычно 12 % хрома и умеренный уровень углерода. Они — упрочняются, закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям, и находят поэтому применение главным образом в изготовлении столовых приборов, режущих инструментов и общем машиностроении. Упрочненные стали (Рис. 2) имеют содержание хрома обычно в 17 % с дополнениями никеля, меди и ниобия. Поскольку эти стали могут быть укреплены и хорошо сопротивляются процессу старения, они идеальны для шахтных насосов, шпинделей клапанов и космических компонентов.

Аустенитные и ферритные сорта составляют приблизительно 95 % среди используемых нержавеющих сталей.

Определение Марок


400 Мартенситные марки — Типичный сорт: 410



Хром (12-18 %), магнитный и может быть укреплен обработкой высокой температурой. Типичное использование: крепеж, соединительные детали, промышленные насосы

400 Ферритные марки — Типичный сорт: 430


Хром (12-18 %), «низкий» углерод, магнитный, но не высокая температура обработки. Типичное использование: бытовые приборы, отделка, кухонная утварь

200/300 Ряд Austenitic — Типичный сорт: 304


Хром (17-25 %)/Никель (8-25 %), немагнитный, не укрепленный высокой температурой. Имеет высокую прочность при холодной работе. Дополнения молибдена (до 7 %) могут увеличивать сопротивление коррозии. Типичное использование: пищевое оборудование, химическое оборудование, архитектурные применения

Дисперсионно укрепленные (закаленные) марки — Типичный сорт: 17-4


Хром (12-28 %)/ Никель (3-9 %), с добавлением Меди (3-4%) и Ниобия или Кобальта. Имеют мартенситную или аустенитную структуру. Укрепляются дисперсионным твердением в течение термообработки. Типичное использование: Клапаны, приводы, нефтехимическое оборудование

Дуплексные марки — Типичный сорт: 2205


Хром (18-25 %)/ Никель (4-7 %) и до 4 % молибдена. Более стойкие коррозии под давлением (напряжением), чем аустенитные, и все же достаточно жесткие, чем полностью ферритные сплавы. Типичное использование: Трубопроводы, камеры давления, котлы, силовые передачи, валы.

Выгоды от Нержавеющей стали


Срок службы



Когда рассматриваются полные затраты цикла жизни, нержавеющая сталь — часто наименее дорогой выбор.

Низкие Затраты Обслуживания


Нержавеющая сталь обычно лишь требует периодической очистки, с использованием домашних моющих средств и воды. Поверхности должны быть вымыты повторно водой и протерты. Следует использовать мягкую губку, не применяя абразивных паст.

Простота Изготовления


Современные методы металлообработки подразумевают, что Нержавеющая сталь может быть порезана, сварена, сформована и обработана так же как традиционные стали и другие материалы.

Сопротивление Коррозии


Более низкие сорта сопротивляются коррозии в нормальных атмосферных и водных средах, в то время как более высокие сорта могут сопротивляться коррозии во многих кислотах и щелочах, и некоторых хлористых растворах, присущих окружающим средам, типичных для многих обрабатывающих заводов.

Прочность


Механические свойства Нержавеющих сталей позволяют снизить толщины используемых материалов, таким образом сокращая вес без риска снижения прочностных характеристик. Аустенитные и Дуплексные сорта не теряют прочности и при низких температурах, при учете меньших толщин по сравнению с традиционными сортами. Таким образом достигается существенная экономия по отношению к альтернативным материалам.

Гигиена


Нержавеющая сталь признанна как наиболее гигиеническая поверхность для подготовки пищевых продуктов. Уникальность поверхности Нержавеющей стали в том, что она не имеет пор или трещин для проникновения грязи или бактерий. Это свойство простой очищаемости по отношению к другим поверхностям, делает Нержавеющая сталь первым выбором в строгих гигиенических условиях, например, больницах, общественных кухонь, скотобойнях, пищевого оборудования, перерабатывающих предприятиях АПК.

Эстетический внешний вид


Яркая, легко обслуживаемая поверхность нержавеющей стали обеспечивает привлекательный и современный внешний вид изделий, является идеальной для широкого и растущего диапазона архитектурных и декоративных приложений.

;»> 

 

Нержавеющие стали — эту группу коррозиестойких сталей объединяет общая черта — содержание минимум 10.5 % хрома. Также могут присутствовать другие легирующие элементы — Никель, Молибден, Титан, Ниобий и др., так же определяющие свойства стали. Механические свойства и поведение в обслуживании различных типов зависят в первую очередь от их состава. Правильный выбор марки — гарантирует длительный и успешный срок службы стали. Постоянное увеличение использования нержавеющей стали в многих отраслях промышленности связано с ее выдающимися качествами: превосходного сопротивления коррозии, высокой прочности, хорошей свариваемости и легкости при холодной формовке.

Типы нержавеющих сталей

Cотношения между Ni и Cr для различных типов нержавеющих сталей. [PH steels — дисперсионно-упрочненные (закаленные) стали].

Есть пять основных категорий нержавеющей стали, основанных на их микроструктурах — Аустенитные (Austenitic), Ферритные (Ferritic), Дуплексные, Мартенситные (Martensitic), Жаропрочные — (Рис1). Сорта Аустенические — не магнитные и в дополнение к хрому, обычно на уровне на 18 %, содержат никель, который увеличивает сопротивление коррозии. Аустенитные нержавеющие стали — наиболее широко используемая группа нержавеющих сталей. С повышенным содержанием хрома, 20 % —  25 % и никеля, 10 % — 20 %, аустенитные нержавеющие стали — лучше сопротивляются окислению при высоких температурах и могут использоваться в частях печей, топках, муфельных печах: они называются жаропрочными сталями. Ферритные сорта — магнитные, имеют низкое углеродистое содержание и Хром как главный элемент, обычно на и уровне 13 % — 17 %. Дуплексные нержавеющие стали имеют смешанную, ферритно/аустенитную структуру.

Содержание хрома изменяется от 18 % до 28 % и никеля от 4.5 % до 8 %. Дуплексные сорта находят свое применение в средах, где высокое содержание хлорида. Мартенситные сорта магнитные, содержат обычно 12 % хрома и умеренный уровень углерода. Они — упрочняются, закалкой и отпуском подобно простым углеродистым сталям, и находят поэтому применение главным образом в изготовлении столовых приборов, режущих инструментов и общем машиностроении. Упрочненные стали (Рис. 2) имеют содержание хрома обычно в 17 % с дополнениями никеля, меди и ниобия. Поскольку эти стали могут быть укреплены и хорошо сопротивляются процессу старения, они идеальны для шахтных насосов, шпинделей клапанов и космических компонентов.

Аустенитные и ферритные сорта составляют приблизительно 95 % среди используемых нержавеющих сталей.

Определение Марок
400 Мартенситные марки — Типичный сорт: 410

Хром (12-18 %), магнитный и может быть укреплен обработкой высокой температурой. Типичное использование: крепеж, соединительные детали, промышленные насосы

400 Ферритные марки — Типичный сорт: 430
Хром (12-18 %), «низкий» углерод, магнитный, но не высокая температура обработки. Типичное использование: бытовые приборы, отделка, кухонная утварь

200/300 Ряд Austenitic — Типичный сорт: 304
Хром (17-25 %)/Никель (8-25 %), немагнитный, не укрепленный высокой температурой. Имеет высокую прочность при холодной работе. Дополнения молибдена (до 7 %) могут увеличивать сопротивление коррозии. Типичное использование: пищевое оборудование, химическое оборудование, архитектурные применения

Дисперсионно укрепленные (закаленные) марки — Типичный сорт: 17-4
Хром (12-28 %)/ Никель (3-9 %), с добавлением Меди (3-4%) и Ниобия или Кобальта. Имеют мартенситную или аустенитную структуру. Укрепляются дисперсионным твердением в течение термообработки. Типичное использование: Клапаны, приводы, нефтехимическое оборудование

Дуплексные марки — Типичный сорт: 2205
Хром (18-25 %)/ Никель (4-7 %) и до 4 % молибдена. Более стойкие коррозии под давлением (напряжением), чем аустенитные, и все же достаточно жесткие, чем полностью ферритные сплавы. Типичное использование: Трубопроводы, камеры давления, котлы, силовые передачи, валы.

Выгоды от Нержавеющей стали
Срок службы

Когда рассматриваются полные затраты цикла жизни, нержавеющая сталь — часто наименее дорогой выбор.

Низкие Затраты Обслуживания
Нержавеющая сталь обычно лишь требует периодической очистки, с использованием домашних моющих средств и воды. Поверхности должны быть вымыты повторно водой и протерты. Следует использовать мягкую губку, не применяя абразивных паст.

Простота Изготовления
Современные методы металлообработки подразумевают, что Нержавеющая сталь может быть порезана, сварена, сформована и обработана так же как традиционные стали и другие материалы.

Сопротивление Коррозии
Более низкие сорта сопротивляются коррозии в нормальных атмосферных и водных средах, в то время как более высокие сорта могут сопротивляться коррозии во многих кислотах и щелочах, и некоторых хлористых растворах, присущих окружающим средам, типичных для многих обрабатывающих заводов.

Прочность
Механические свойства Нержавеющих сталей позволяют снизить толщины используемых материалов, таким образом сокращая вес без риска снижения прочностных характеристик. Аустенитные и Дуплексные сорта не теряют прочности и при низких температурах, при учете меньших толщин по сравнению с традиционными сортами. Таким образом достигается существенная экономия по отношению к альтернативным материалам.

Гигиена
Нержавеющая сталь признанна как наиболее гигиеническая поверхность для подготовки пищевых продуктов. Уникальность поверхности Нержавеющей стали в том, что она не имеет пор или трещин для проникновения грязи или бактерий. Это свойство простой очищаемости по отношению к другим поверхностям, делает Нержавеющая сталь первым выбором в строгих гигиенических условиях, например, больницах, общественных кухонь, скотобойнях, пищевого оборудования, перерабатывающих предприятиях АПК.

Эстетический внешний вид
Яркая, легко обслуживаемая поверхность нержавеющей стали обеспечивает привлекательный и современный внешний вид изделий, является идеальной для широкого и растущего диапазона архитектурных и декоративных приложений.

Обрабатываемость нержавеющей стали Ферритная и мартенситная нержавейка Группа ISO P Аустенитная и супераустенитная Группа обрабатываемости ISO M



Режущий инструмент, инструментальная оснастка и приспособления / Cutting tools, tooling system and workholding

SANDVIK COROMANT |
Руководство SANDVIK COROMANT 2010 по металлообработке (Всего 800 стр.)

755 SANDVIK COROMANT 2010 Руководство по металлообработке Точение Фрезерование Сверление Стр.h34

Обрабатываемость нержавеющей стали Ферритная и мартенситная нержавейка Группа ISO P Аустенитная и супераустенитная Группа обрабатываемости ISO M

Обрабатываемость нержавеющей стали Ферритная и мартенситная нержавейка Группа ISO P Аустенитная и супераустенитная Группа обрабатываемости ISO M _ нержавеющая сталь P5.0-5.1 Определение С точки зрения обрабатываемости ферритная и мартенситная нержавеющая сталь относится к группе ISO P. Обычное содержание хрома составляет 12-18%. Прочие легирующие элементы представлены лишь в незначительном объеме. В мартенситной нержавеющей стали относительно высокое содержание углерода что позволяет подвергать её закалке. Ферритная сталь обладает магнитными свойствами. Свариваемость и у ферритных и у мартенситных сортов стали не очень хорошая а стойкость к коррозии — от средней до удовлетворительной повышается добавлением хрома. Типовые детали Часто используется там где предъявляются невысокие требования к коррозионной стойкости. Ферритная сталь относительно дешевая благодаря небольшому содержанию никеля. Примеры областей применения валы насосов паровые и водяные турбины гайки болты водонагреватели бумажная и пищевая промышленность в связи с невысокими требованиями к коррозионной стойкости. Мартенситную сталь можно закалять. Она используется для ножевых и бритвенных лезвий хирургических инструментов и пр. Обрабатываемость Обрабатываемость в целом хорошая и очень похожа на обрабатываемость низколегированной стали поэтому эта сталь отнесена к группе ISO P Высокое содержание углерода (02%) позволяет закалять сталь. При обработке возникает износ по задней поверхности и лункообразование сопровождающееся наростом. Сплавы и геометрии оптимизированные для обработки материалов группы ISO P обеспечивают хорошие результаты. Аустенитная и супераустенитная нержавеющая сталь — M1.0-2.0 Определение Аустенитная сталь — основнаяя группа нержавеющих сталей; самый распространенный состав — 18% хрома и 8% никеля (т.н. сталь «18 8 тип 304). Более стойкая к коррозии сталь получается добавлением 2-3% молибдена такую сталь часто называют кислотостойкой (тип 316). В группу MC также входят супераустенитные сорта нержавеющей стали с содержанием никеля более 20%. Дисперсионно-твердеющая аустенитная сталь (PH) имеет аустенитную структуру в закалённом состоянии содержание хрома составляет 16% никеля 7% и алюминия — около 1%. Типичная дисперсионно-твердеющая сталь — 17 7 PH. Типовые детали Используется там где требуется хорошая стойкость к коррозии. Очень хорошая свариваемость и жаропрочность. Основные области применения химическая целлюлозно-бумажная и пищевая промышленность выпускные коллекторы для самолетов. Хорошие механические свойства оптимизируются холодной обработкой. H 24 SANDVIK Обрабатываемые материалы Нержавеющая сталь ISO М

См.также / See also :
Обработка нержавеющей стали / Machining stainless steel
Группы конструкционных материалов / Workpiece material groups Аналоги сталей / Workpiece material conversion table
Механическая обработка алюминия / Machining of aluminium Обработка чугуна / Machining cast iron
Технология токарной обработки металлов / Basics of metal turning Особенности процесса фрезерования / Basics of milling
Руководства по металлообработке и каталоги инструмента SANDVIK COROMANT

Каталог
SANDVIK COROMANT
2017
Инструмент
токарный
и оснастка
(656 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2017
Инструмент
вращающийся
и оснастка
(515 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2016
Металлорежущий
цельный
инструмент
(866 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2016
Обработка
глубоких
отверстий
(226 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2015
Токарные
инструменты
(1253 страницы)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2015
Вращающиеся
инструменты
(1500 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2015
Комплектующие
для инструмента
(670 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2015
Специальный
инструмент
(163 страницы)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2001
Вращающиеся
инструменты
(751 страницы)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2000
Токарный
инструмент
(573 страницы)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2017
Инструмент
Сандвик-МКТС
(104 страницы)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2000
Инструмент
и сменные
пластины
Сандвик МКТС
(172 страницы)
Руководство
SANDVIK COROMANT
2010
по
металлообработке
(800 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2010
CoroKey
Режущий
инструмент
(216 страниц)
Пособие
SANDVIK COROMANT
2009
Обработка
металлов
резанием
(359 страниц)
Каталог
SANDVIK COROMANT
2006
CoroKey
Металлорежущий
инструмент
(195 страниц)
Руководство
SANDVIK COROMANT
2005
по обработке
металлов
резанием
(564 страницы)
Учебник
SANDVIK COROMANT
2003
Обработка
резанием
(301 страница)

Каталоги инструмента и оснастки для металлообработки на станках /
Cutting tools and tooling system catalogs

Руководство SANDVIK COROMANT 2010 по металлообработке (Всего 800 стр.)

752 Обрабатываемость низколегированной стали зависит от содержания легирующих элементов и термической обработки твёрдости Для всех материалов в этой гр 753 Особенности механической обработки нержавеющей стали на станках Обрабатываемость ухудшается с повышением содержания легирующих элементов 754 Обработка нержавейки Дисперсионно-твердеющая ферритная или аустенитная нержавеющая сталь имеет повышенную прочность на растяжение Коды MC 756 При добавлении никеля в ферритную хромистую нержавеющую сталь формируется структура матрица смешанной основой содержащая и феррит и аустенит 757 Чугун сплав железа с углеродом и относительно высоким содержанием кремния 1-3% Содержание углерода в чугуне превышает 2% что является максимальной 758 По степени обрабатываемости чугуны делятся на ковкий серый с шаровидным графитом с вермикулярным графитом CGI и отпущенный ковкий ADI Наивысшей твё

Что такое мартенситная нержавеющая сталь и что она может сделать для вас…

Нержавеющая сталь известна своей коррозионной стойкостью, термостойкостью, высокой прочностью, чистотой и многим другим. Существует пять различных типов нержавеющей стали, разница между ними заключается в химическом составе каждой. Мартенситная сталь — это нержавеющая сталь, известная своей прочностью, коррозионной стойкостью и долговечностью. Эти качества делают мартенситную сталь хорошим выбором для множества применений.Ниже мы обсудим свойства мартенситной стали, ее состав, ее преимущества перед другими типами стали и ее применение в промышленности.

Что такое мартенситная сталь?

Мартенситная сталь — это нержавеющая сталь, которая благодаря своему химическому составу может подвергаться закалке и упрочнению за счет термической обработки и старения. Эти методы делают мартенситную сталь более прочной, чем другие типы, что делает ее хорошим выбором для изготовления медицинских инструментов, механических клапанов, деталей турбин, механических инструментов и других различных применений.

Состав мартенситной стали

Как и все нержавеющие стали, основным компонентом мартенситной стали является хром, который обычно составляет 11,5-18% в ее составе. Другие распространенные компоненты включают до 1,2% углерода и никеля. Большое количество углерода придает этому типу стали прочную молекулярную структуру, но отсутствие никеля делает его менее устойчивым к коррозии, чем другие типы нержавеющей стали. Также добавляются небольшие количества других легирующих элементов, таких как марганец, молибден и никель.

Обработка мартенситной нержавеющей стали

Мартенситные марки быстрого охлаждения

Наиболее распространенными типами лент из мартенситной нержавеющей стали являются нержавеющая сталь 410, нержавеющая сталь 420 и 440A. Эти мартенситные нержавеющие стали реагируют на термическую обработку так же, как сплавы высокоуглеродистой стали. Максимальная закаленная твердость зависит в первую очередь от содержания углерода.

Они затвердевают при нагревании до высоких температур с последующим быстрым охлаждением. Поскольку способность к упрочнению мартенситных сплавов очень высока, это часто называют «закалкой на воздухе».

Поскольку отвержденная мартенситная структура довольно хрупкая, материал обычно повторно нагревают при низких температурах, чтобы снять напряжение с микроструктуры, или повторно нагревают до немного более высоких температур, чтобы смягчить (отпустить) материал до промежуточных уровней твердости. Технологический отжиг осуществляется путем нагрева чуть ниже критической температуры сплавов; полный отжиг достигается за счет нагрева чуть выше критической температуры с более медленным охлаждением.

Виды мартенситной стали

Мартенситную сталь

можно разделить на два различных типа в зависимости от содержания в ней углерода.

Мартенситная низкоуглеродистая сталь

Мартенситная низкоуглеродистая сталь имеет содержание углерода от 0,05% до 0,25%. Низкоуглеродистые версии мартенситной стали прочнее, обеспечивают более высокую коррозионную стойкость и повышенный потенциал для изготовления.

Высокоуглеродистая мартенситная сталь

Высокоуглеродистая мартенситная сталь обычно имеет содержание углерода от 0,61% до 1,50%. Повышенное содержание углерода делает сталь прочнее, потому что углерод укрепляет молекулярную структуру.Однако это также делает металл более хрупким, и его нельзя сваривать или легко формовать в другие формы.

Тип 410 Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь типа 410 — это марка мартенситной нержавеющей стали, которая считается мартенситной стали общего назначения. Применения включают в себя крепежные детали, пружины, штифты, столовые приборы, оборудование, оружейные зажимы, микрометрические детали, лопатки турбин, угольные решетки, штоки насосов, гайки, болты, фитинги, шариковые подшипники, валы, рабочие колеса, поршни и клапаны. Уровни твердости можно изменять, слегка изменяя термическую обработку закалкой и отпуском.

Обычно тип 410 поставляется в отожженном состоянии, однако Ulbrich может также поставить тип 410 с минимальной твердостью RC35 для толщин менее 0,040 дюйма. Другой вариант — холоднокатаный с минимальным пределом прочности на разрыв 110 000 фунтов на квадратный дюйм.

Тип 420 Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь

Тип 420 охватывает широкий диапазон содержания углерода от 0,15% до 0,45% и, следовательно, имеет относительно широкий диапазон уровней твердости как в закаленном, так и в отпущенном состоянии.

Мы можем предоставить нержавеющую сталь типа 420 с различным содержанием углерода для соответствия требованиям к твердости или механическим свойствам после термообработки, включая холоднокатаный прокат с минимальным пределом прочности на разрыв 120 000 фунтов на квадратный дюйм.

Этот стальной сплав также может закаливаться до RC40-50. Различная твердость может быть получена с помощью циклов термообработки, что делает 420 желательным там, где для конкретных применений необходимы закаленные продукты. Некоторые области применения нержавеющей стали 420 включают крепежные детали, столовые приборы, детали машин, втулки, хирургические инструменты, огнестрельное оружие и отделку клапанов.

Тип 440 Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь типа 440А обладает большей способностью к упрочнению, чем тип 410 или тип 420, но ограниченную формуемость в отожженном состоянии.Этот сорт нержавеющей стали поддается закалке до RC50, что делает его очень привлекательным для вырубки в лезвиях. Высокая твердость этого сплава означает, что лезвия дольше остаются острее.

Типичное применение:

Тип 440A также используется в других областях, где наряду с коррозионной стойкостью важна высокая твердость.

Прочие мартенситные марки

Перечисленные выше мартенситные марки являются наиболее распространенными доступными и используемыми марками.Другие мартенситные марки с особыми требованиями к химическому составу и / или механическим свойствам также доступны на рынке, но, когда речь идет о мартенситных свойствах, чаще всего упоминаются марки 410, 420 и 440.

Характеристики мартенситной стали

Помимо прочности, мартенситная сталь обладает множеством свойств, которые отличают ее от других типов нержавеющей стали. Мартенситные марки нержавеющих сталей охватывают широкий спектр применений, от борьбы со сравнительно умеренными коррозионными условиями до создания максимальной прочности и жесткости для холодногнутых деталей.Марки мартенситных сталей сгруппированы вместе, поскольку они обладают многими из тех же характеристик, на которые производители обращают внимание при выборе стальных сплавов.

Свариваемость

Мартенситная сталь обычно хрупкая, и большинство ее форм плохо реагируют на сварку. Однако закаленная и отпущенная мартенситная сталь снижает ее хрупкость и расширяет область применения. Процесс закалки и отпуска включает нагрев металла с последующим его быстрым охлаждением, чтобы быстро закрепить на месте.Высокоуглеродистые мартенситные нержавеющие стали обычно не рекомендуются для сварки, хотя нержавеющая сталь типа 410 сваривается относительно легко.

Магнетизм

Многие виды мартенситной стали являются магнитными. Кристаллическая молекулярная структура может быть магнитной, если в сплаве присутствует железо. Магнетизм может облегчить сортировку металлов, но может затруднить сварку и другие производственные процессы. Мартенситные стали являются магнитными как в отожженном, так и в закаленном состоянии.

Формуемость

Формуемость — это способность металла принимать различные формы без разрушения и растрескивания. Формуемость мартенситной стали снижается с увеличением содержания углерода. Формы с низким содержанием углерода не идеальны для придания формы, но это возможно.

Высокая прочность

Мартенситные нержавеющие стали используются в основном, но не всегда, там, где необходимы высокие механические свойства. Их степень коррозионной стойкости является более ограничивающим фактором при их применении, чем у других сплавов семейства нержавеющих сталей.

Часто на их поверхности появляются поверхностные пятна ржавчины. Когда требуется только ограниченная коррозионная стойкость или устойчивость к образованию накипи при повышенных температурах, они могут использоваться в отожженном состоянии, но их самая высокая коррозионная стойкость достигается в закаленном или отпущенном состоянии.

Отожженная мартенситная нержавеющая сталь

Мартенситные марки обычно поставляются производителям в отожженном состоянии, поскольку это состояние обеспечивает наилучшие характеристики формования.Закалочная термообработка обычно следует за операциями формования.

Марки 410 и 420 также могут быть получены в холодном состоянии при относительно низких уровнях прочности на разрыв по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями серии 300.

Чем мартенситная сталь отличается от других видов нержавеющих сталей?

Как указывалось ранее, типы нержавеющей стали различаются по своей химической структуре и компонентам. Эти факторы определяют поведение сталей и возможные области применения.

Аустенитная нержавеющая сталь

Этот тип стали имеет высокое содержание хрома по сравнению с другими типами нержавеющей стали. Они также состоят из азота, марганца и никеля. Это делает их очень устойчивыми к коррозии и делает их одними из наиболее часто используемых типов нержавеющих сталей. В отличие от мартенситной стали, аустенитная сталь поддается сварке, формованию, обычно немагнитна и не поддается термообработке — ее можно закалить только в результате холодной обработки.

Ферритная нержавеющая сталь

Ферритная сталь имеет высокое содержание хрома и низкое содержание углерода.В результате низкого содержания углерода ферритная сталь не так прочна, как мартенситная сталь, но очень устойчива к коррозии и обладает магнитными свойствами. Эти стали часто используются в автомобильной промышленности, для изготовления посуды и для строительства промышленного оборудования. Ферритные стали также не подвергаются термообработке и обрабатываются почти исключительно в отожженном состоянии.

Нержавеющая сталь с дисперсионной закалкой (PH)

Нержавеющая сталь

PH изготавливается путем добавления меди, молибдена, алюминия и титана (по отдельности или в любой комбинации).Эти металлы могут быть в три или четыре раза прочнее аустенитной стали и иметь относительно низкую вязкость. Сталь PH обычно используется в аэрокосмической, нефтегазовой и ядерной отраслях, потому что это уникальное сочетание прочности и хорошей формуемости.

Закаленная мартенситная нержавеющая сталь

Одним из преимуществ мартенситной стали является то, что после термической обработки она становится прочнее и тверже. Когда этот тип стали нагревается и быстро охлаждается, атомы застревают в искаженном положении, известном как тетрагональное центрированное тело, что делает сталь тверже и прочнее.Существует множество способов упрочнения мартенситной стали.

Возрастная закалка

Этот процесс упрочняет сталь за счет ее нагрева с образованием осадков, которые предотвращают перемещение дефектов в молекулярной структуре стали. Локализация этих дефектов делает металл все более твердым и прочным. После нагревания его хранят в течение нескольких часов при повышенной температуре до завершения процесса. Этот процесс часто используется для повышения прочности мартенситной стали.

Отжиг

Отжиг — это процесс нагрева стали с целью сделать ее молекулярную структуру более однородной и снять напряжение. Это делает сталь более мягкой и удобной в обращении.

Закалка и отпуск

Закалка и отпуск — это процесс, при котором сталь упрочняется путем нагрева, быстрого охлаждения и последующего повторного нагрева металла. После первоначального нагрева и охлаждения металл становится твердым, но очень хрупким. Второй нагрев предназначен для возврата стали к температуре, при которой она становится пластичной.

Сводка

Множество уникальных свойств нержавеющей стали

делают ее идеальной для множества различных применений. Существует несколько типов нержавеющей стали, которые можно разделить на пять основных категорий. Мартенситная нержавеющая сталь — это универсальная сталь, которая имеет множество практических применений в различных отраслях промышленности. Этот тип стали очень чувствителен к различным формам термической обработки, которые могут повысить прочность, твердость и коррозионную стойкость. Прочность и коррозионная стойкость мартенситной нержавеющей стали могут быть идеальными для морского, промышленного и медицинского применения.

Универсальность мартенситной нержавеющей стали

может решить ряд проблем. Если вы хотите узнать больше о наших предложениях по производству лент и проволоки из мартенситной нержавеющей стали или поговорить со специалистом по специальным металлам, который может помочь вам найти правильный сплав, который точно соответствует вашим потребностям, обратитесь к специалисту. Мы знаем металлургию, и наша работа — помочь вам выполнить вашу работу.

Обзор нержавеющей стали и нержавеющей стали — Stainless Processing, Inc.

Нержавеющая сталь:

Универсальность, надежность, функциональность и экономичность

Stainless Processing, Inc. предлагает решения по запчастям для различных отраслей и сотен применений, где коррозия, окисление или стоимость являются проблемой. Функцию, которую они выполняют, нельзя дублировать другими материалами за их стоимость. Семейство сплавов из нержавеющей стали позволило развиваться и развиваться отраслям, от химического производства и систем выработки электроэнергии — на самом деле нержавеющая сталь позволила обществу развиваться.

За последние пятьдесят лет были разработаны подкатегории нержавеющих сталей, включая аустенитные, мартенситные, ферритные, дуплексные, дисперсионно-твердые и суперсплавы.

Аустенитные марки

Аустенитные сплавы — это сплавы, которые обычно используются для изготовления нержавеющей стали. Аустенитные марки немагнитны. Наиболее распространенными аустенитными сплавами являются железо-хромоникелевые стали, широко известные как серия 300.Аустенитные нержавеющие стали из-за высокого содержания хрома и никеля являются наиболее устойчивыми к коррозии из группы нержавеющих сталей, обеспечивая необычайно прекрасные механические свойства. Их нельзя упрочнить термической обработкой, но можно значительно упрочнить путем холодной обработки.


Рисунок 1 — Аустенитные марки

Прямые сорта
Прямые сорта аустенитной нержавеющей стали содержат не более.08% углерода. Существует заблуждение, что прямые сорта содержат минимум 0,03% углерода, но этого не требует спецификация. До тех пор, пока материал соответствует физическим требованиям, предъявляемым к прямому сорту, минимальных требований к углероду нет.

Низкоуглеродистые марки
Марки L используются для обеспечения дополнительной коррозионной стойкости после сварки. Буква «L» после типа нержавеющей стали указывает на низкоуглеродистую сталь (как в 304L). Углерод сохраняется.03% или ниже, чтобы избежать выделения карбида. Углерод в стали при нагревании до температур в так называемом критическом диапазоне (от 800 до 1600 градусов по Фаренгейту) выделяется, соединяется с хромом и собирается на границах зерен. Это лишает сталь хрома в растворе и способствует коррозии вблизи границ зерен. Контролируя количество углерода, это сводится к минимуму. Для свариваемости используются марки «L».Вы можете спросить, почему все нержавеющие стали не производятся с маркой «L». На то есть несколько причин:

Часто комбинаты покупают сырье сорта «L», но с указанием физических свойств прямого сорта, чтобы сохранить прочность прямого сорта. Случай иметь свой торт и разогревать его. Это приводит к тому, что материал имеет двойную сертификацию 304 / 304L; 316 / 316L и т. Д.

Высокоуглеродистые марки
Марки «H» содержат минимум.04% углерода и не более 10% углерода и обозначаются буквой «H» после сплава. Люди просят марки «H» в первую очередь, когда материал будет использоваться при экстремальных температурах, поскольку более высокое содержание углерода помогает материалу сохранять прочность при экстремальных температурах.

Вы можете услышать фразу «отжиг раствора». Это означает только то, что карбиды, которые могли выделиться (или переместиться) к границам зерен, снова переводятся в раствор (диспергируются) в матрице металла в процессе отжига.Сплавы «L» используются там, где отжиг после сварки нецелесообразен, например, в области сварки труб и фитингов.

Тип 304

Наиболее распространенная из аустенитных марок, содержащая приблизительно 18% хрома и 8% никеля. Он используется в оборудовании для химической обработки, в пищевой, молочной промышленности и производстве напитков, для теплообменников и для более мягких химикатов.

Тип 316

Содержит от 16% до 18% хрома и от 11% до 14% никеля. Он также содержит молибден, добавленный к никелю и хрому 304. Молибден используется для контроля язвенной атаки. Тип 316 используется в химической, целлюлозно-бумажной промышленности, при производстве и розливе продуктов питания и напитков, а также в более агрессивных средах.Молибден должен составлять минимум 2%.

Тип 317

Содержит более высокое процентное содержание молибдена, чем 316, для высококоррозионных сред. Он должен содержать минимум 3% молибдена. Он часто используется в штабелях, содержащих скрубберы.

Тип 317L

Ограничивает максимальное содержание углерода до 0.030% макс. и кремний до 0,75% макс. для дополнительной устойчивости к коррозии.

Тип 317LM

Требуется содержание молибдена не менее 4,00%.

Тип 317LMN

Требуется содержание молибдена не менее 4,00%. и азот 0,15% мин.

Тип 321
Тип 347

Эти типы были разработаны для обеспечения коррозионной стойкости для многократного периодического воздействия температуры выше 800 градусов F. Тип 321 изготавливается с добавлением титана, а тип 347 — с добавлением тантала / колумбия. Эти марки в основном используются в авиастроении.

Физико-химические свойства аустенитных марок
Подробнее о физических и химических свойствах
аустенитных марок нержавеющей стали можно найти ЗДЕСЬ .


Мартенситные марки

Мартенситные марки были разработаны для того, чтобы предоставить группу нержавеющих сплавов, которые будут устойчивы к коррозии и упрочняются при термообработке.Мартенситные марки представляют собой прямолинейные хромистые стали, не содержащие никеля. Они магнитные и могут быть закалены термической обработкой. Мартенситные марки используются в основном там, где требуются твердость, прочность и износостойкость.


Рисунок 2 — Мартенситные марки

Тип 410

Основная мартенситная марка с наименьшим содержанием легирующих элементов из трех основных нержавеющих сталей (304, 430 и 410).Недорогая универсальная термообрабатываемая нержавеющая сталь. Широко используется там, где коррозия не является серьезной (воздух, вода, некоторые химические вещества и пищевые кислоты. Типичные области применения включают детали, находящиеся под высоким напряжением, требующие сочетания прочности и устойчивости к коррозии, такие как крепежные детали.

Тип 410S

Содержит меньше углерода, чем тип 410, обеспечивает улучшенную свариваемость, но более низкую закаливаемость.Тип 410S — это коррозионностойкая и жаропрочная хромистая сталь общего назначения, рекомендованная для коррозионно-стойких применений.

Тип 414

С добавлением никеля (2%) для повышения коррозионной стойкости. Типичное применение — пружины и столовые приборы.

Тип 416

Содержит добавленный фосфор и серу для улучшения обрабатываемости.Типичные области применения включают детали винтовых машин.

Тип 420

Содержит повышенное содержание углерода для улучшения механических свойств. Типичное применение — хирургические инструменты.

Тип 431

Содержит повышенное содержание хрома для большей коррозионной стойкости и хороших механических свойств.Типичные области применения включают высокопрочные детали, такие как клапаны и насосы.

Тип 440

Еще больше увеличивает содержание хрома и углерода для повышения ударной вязкости и коррозионной стойкости. Типичные области применения включают инструменты.

Физико-химические свойства мартенситных марок
Подробнее о физико-химических свойствах
Мартенситных марок нержавеющей стали можно найти ЗДЕСЬ .


Ферритные марки

Ферритные марки

были разработаны для создания группы нержавеющих сталей, устойчивых к коррозии и окислению, при этом обладающих высокой устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Эти стали являются магнитными, но их нельзя упрочнить или упрочнить термической обработкой. Их можно подвергнуть холодной обработке и размягчить путем отжига. Как группа, они более устойчивы к коррозии, чем мартенситные марки, но в целом уступают аустенитным маркам.Как и мартенситные марки, это стали с прямым содержанием хрома без никеля. Они используются для декоративной отделки раковин и в автомобилях, особенно в выхлопных системах.


Рисунок 3 — Ферритные марки

Тип 430

Основной ферритный сплав с немного меньшей коррозионной стойкостью, чем у типа 304.Этот тип сочетает в себе высокую стойкость к таким агрессивным веществам, как азотная кислота, серные газы, а также многие органические и пищевые кислоты.

Тип 405

С низким содержанием хрома и добавлением алюминия для предотвращения затвердевания при охлаждении от высоких температур. Типичные области применения включают теплообменники.

Тип 409

Содержит самое низкое содержание хрома среди всех нержавеющих сталей, а также является наименее дорогим.Первоначально разработан для глушителя, а также используется для внешних деталей в некритических коррозионных средах.

Тип 434

С добавлением молибдена для повышения коррозионной стойкости. Типичные области применения включают автомобильную отделку и крепеж.

Тип 436

Тип 436 имеет добавку колумбия для защиты от коррозии и нагрева.Типичные области применения включают детали глубокой вытяжки.

Тип 442

Имеет повышенное содержание хрома для повышения устойчивости к образованию накипи. Типичные области применения включают детали печи и нагревателя.

Тип 446

Содержит еще больше хрома, добавленного для дальнейшего повышения устойчивости к коррозии и образованию накипи при высоких температурах.Особенно хорош для стойкости к окислению в серной атмосфере.


Дуплексные марки

Duplex — новейшие нержавеющие стали. Этот материал представляет собой комбинацию аустенитного и ферритного материалов. Этот материал обладает более высокой прочностью и превосходной устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Примером этого материала является тип 2205. Его можно заказать на фабриках.


Марки дисперсионного твердения

Классы дисперсионного твердения

, как класс, предлагают проектировщику уникальное сочетание технологичности, прочности, простоты термообработки и коррозионной стойкости, которое невозможно найти ни в одном другом классе материалов.Эти марки включают 17Cr-4Ni (17-4PH) и 15Cr-5Ni (15-5PH). Аустенитные дисперсионно-твердеющие сплавы в значительной степени были заменены более сложными и высокопрочными суперсплавами. Мартенситная дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь — настоящая рабочая лошадка для всей семьи. Мартенситные дисперсионно-твердеющие сплавы, изначально разработанные в качестве материала для изготовления прутков, прутков, проволоки, поковок и т. Д., Начинают находить все большее применение в плоской прокатной форме.В то время как полуаустенитные дисперсионно-твердеющие нержавеющие стали изначально разрабатывались в виде листов и полос, они нашли множество применений в других формах продукции. Многие из этих сталей, разработанные в первую очередь в качестве материалов для авиакосмической промышленности, получают коммерческое признание как действительно экономичные материалы во многих областях применения.


Супер сплавы марок

Суперсплавы используются, когда 316 или 317 недостаточно, чтобы противостоять атаке.Они содержат очень большое количество никеля и / или хрома и молибдена. Обычно они намного дороже, чем обычные сплавы серии 300, и их труднее найти. Эти сплавы включают сплав 20 и хастеллой.

Мартенситная нержавеющая сталь

— обзор

1 Введение

Мартенситная нержавеющая сталь — это в основном тройные сплавы железа, хрома и углерода, которые в закаленном состоянии обладают мартенситной кристаллической структурой.В базовом составе никеля нет. Они ферромагнитны, упрочняются термической обработкой и, как правило, менее устойчивы к коррозии по сравнению с другими классами нержавеющих сталей. Хром в стали находится в диапазоне 10,5–18 мас.% С более высоким содержанием углерода, чем ферритные соединения; тем не менее, содержание хрома и углерода сбалансировано для обеспечения мартенситной структуры после полного цикла термообработки. Избыточные карбиды могут присутствовать для повышения износостойкости, в то время как элементы, такие как ниобий, кремний, вольфрам и ванадий, могут быть добавлены для изменения реакции на отпуск после закалки.В равной степени можно добавить небольшое количество никеля для улучшения коррозионной стойкости в некоторых средах и для улучшения ударной вязкости. Сера или селен добавляются в некоторые марки для улучшения обрабатываемости (Davis, 1994).

Эти стали часто называют «закалкой на воздухе», потому что после аустенитизации в печи охлаждение на неподвижном воздухе происходит достаточно быстро, чтобы вызвать аллотропное превращение в мартенсит. Возможен широкий диапазон значений прочности с пределом текучести от 275 МПа в отожженном состоянии до 1900 МПа в закаленном и отпущенном состоянии.Также достигаются высокие уровни твердости, способствующие износу металла по металлу и стойкости к истиранию.

В целом, низкое содержание хрома в сочетании с высоким содержанием углерода в мартенситных марках снижает коррозионную стойкость по сравнению с другими классами нержавеющих сталей. Таким образом, они широко выбираются для мягких условий окружающей среды, требующих сочетания высокой прочности и коррозионной стойкости. Низкое содержание хрома и легирующих элементов в мартенситных нержавеющих сталях также делает их менее дорогостоящими по сравнению с другими типами.

Базовая марка, марка 410, была изобретена Гарри Брирли в 1913 году как первая когда-либо производимая «нержавеющая сталь», а затем коммерциализирована и стандартизирована в 1930-х и 1940-х годах. Историческое применение мартенситных нержавеющих сталей (MSS) включает столовые приборы, хирургические инструменты. инструменты, ножницы, пружины, клапаны, валы, шарикоподшипники, турбинное оборудование и нефтехимическое оборудование. Переход от основной марки мартенситной нержавеющей стали 410 к различным другим маркам с присутствием дополнительных легирующих элементов показан на Рисунке 1 и сопоставлен с конкретным составом в Таблице 1.

Рисунок 1. Разработка других марок мартенситной нержавеющей стали из марки 410 (http://www.spiusa.com).

Таблица 1. Состав и типичное использование марок мартенсита (http://www.totalmateria.com/page.aspx?ID=CheckArticle&site=kts&NM=199)

50

18,0

,075

AISI Grade C Mn Si Cr Ni Mo P S Комментарии / приложения
410 0.15 1 0,5 11,5–13,0 0,04 0,03 Базовый состав. Используется для ножей, лопастей и ведер, втулок паровых и газовых турбин
416 0,15 1,25 1 12,0–14,0 0,6 0,04 сера для обрабатываемости, используется для винтов, шестерен и т. д. 416 Se заменяет серу селеном
420 0.15–0,40 1 1 12,0–14,0 0,04 0,03 Стоматологические и хирургические инструменты, столовые приборы
431 1 0,2 15,0–17,0 1,25–2,00 0,04 0,03 Повышенная коррозионная стойкость, высокая прочность
440A 0,60–0,75 1 1 9017.0–18,0 0,75 0,04 0,03 Шариковые подшипники и дорожки, калибровочные блоки, пресс-формы и штампы, столовые приборы
440B 0,75–0,95 1 0,75 0,04 0,03 As 440A, более высокая твердость
440C 0,95–1,20 1 1 0,04 0,03 As 440B, более высокая твердость

Диапазон твердости, получаемый из обычных марок мартенситной нержавеющей стали при различных условиях термообработки, показан на рисунке 2.

Рисунок 2. Влияние термической обработки по профилю твердости различных марок мартенситной нержавеющей стали (http://www.kvastsung.com/stavigation-steel.html).

Мартенситные нержавеющие стали используются, когда требуется устойчивость к коррозии и / или окислению в сочетании с высокой прочностью при низких температурах или сопротивлением ползучести при повышенных температурах.По сути, существует три типа мартенситных нержавеющих сталей. К первому типу относятся те, которые содержат углерод и которые упрочняются выделением карбида железа при отпуске при низких температурах или выделением карбида сплава при отпуске при более высоких температурах (вторичная закалка). Второй тип — это стали, содержащие небольшое количество углерода, но упрочненные за счет выделения частиц меди или интерметаллидов при отпуске. Третий тип — это те, которые упрочняются выделением как карбидов сплава, так и интерметаллидов.Все три типа имеют общее высокое содержание хрома и сочетания сплавов, которые позволяют проводить аустенизацию при некоторой повышенной температуре, и температуры начала и окончания мартенсита, которые позволяют закалку от температуры аустенизации для получения почти полностью мартенситной структуры с небольшим количеством остаточного аустенита. В нескольких обзорных статьях обсуждаются история и физическое металлургическое производство этих сталей (Irvine et al ., 1960; Irvine and Pickering, 1964; Pickering, 1976).Работа Пикеринга «Металлургия и конструкция сталей» является прекрасным началом для чтения об этих сплавах (Пикеринг, 1978). «Металлургия сталей» содержит полезную информацию обо всех классах нержавеющих сталей, включая мартенситные нержавеющие стали (Leslie, 1981).

Мартенситная нержавеющая сталь и марки дисперсионного твердения (PH)

Мартенситная нержавеющая сталь — это в основном сплавы Fe-Cr с более высоким содержанием углерода, чем ферритные, что позволяет им затвердевать при охлаждении на воздухе, в масле или воде.В зависимости от марки и предполагаемого использования пластичность улучшается за счет отпуска.

Что такое мартенситная нержавеющая сталь?

Высокая прочность и твердость отличают мартенситные нержавеющие стали от других семейств нержавеющих сталей. После аустенитизации охлаждение производится на воздухе, в воде или масле, в зависимости от марки стали. Если предполагаемое применение требует высокого уровня твердости (например, ножи, HRC55), будет выполнен только отжиг для снятия напряжения. Обычно мартенситные нержавеющие стали подвергаются отпуску для получения полезных механических свойств, т.е.е. определенный уровень ударной вязкости (A5 ≥ 15%).

Типичные области применения мартенситных марок нержавеющей стали:

  • режущие инструменты
  • Инструменты хирургические и стоматологические
  • крепеж, пружины и шарикоподшипники
  • прижимные плиты
  • паровые и газовые турбины

Ограниченная свариваемость

Традиционные мартенситные стали с содержанием углерода> 0,20% плохо поддаются сварке; рекомендуется помощь. Закаливаемые высокоуглеродистые марки не подходят для сварки.Низкоуглеродистые никель-мартенситные марки стали обладают относительно хорошей свариваемостью. Возможна сварка дисперсионно-упрочненных марок нержавеющей стали, но в зависимости от марки могут быть приняты во внимание некоторые ограничения.

Различная коррозионная стойкость

Коррозионная стойкость мартенситных нержавеющих сталей может значительно варьироваться в зависимости от химического состава (C, Cr, Mo), отделки поверхности и особенно термической обработки. Гладкие полированные поверхности обладают более высоким сопротивлением, чем более грубые.С точки зрения термической обработки закаленное состояние более благоприятно, поскольку элементы, способствующие коррозионной стойкости, находятся в растворе и, следовательно, эффективны. Отпуск может привести к выделению карбида, который снижает коррозионную стойкость. Это всегда относится к традиционным мартенситным маркам, тогда как никель-мартенситные марки с максимальным содержанием углерода 0,06% и никеля 3-6% (например, EN 1.4313 и EN 1.4418) не приносят в жертву коррозионной стойкости из-за отпуска.

Коррозионная стойкость сталей с дисперсионным твердением выше, чем у термообрабатываемых мартенситных нержавеющих сталей, занимающих промежуточное положение между ферритными и аустенитными CrNi-сталями.

Что такое нержавеющая сталь с дисперсионным твердением?

Нержавеющая сталь с дисперсионной закалкой обеспечивает замечательные уровни прочности и твердости в очень широком диапазоне. За исключением мартенситных сплавов (например, Dura 17-4PH / EN 1.4542) формуемость в холодном состоянии удовлетворительна.

Марки

с дисперсионной твердостью имеют более высокое содержание легирующих элементов, чем марки мартенситной стали. Они содержат никель, а для достижения упрочнения путем старения добавляют медь, алюминий, титан, ниобий и молибден.В зависимости от химического состава их микроструктура после окончательной термообработки бывает аустенитной, полуаустенитной или мартенситной.

Типичные области применения марок дисперсионного твердения:

  • стопорные кольца, пружинные держатели, пружины
  • цепи, клапаны и шестерни
  • деталей самолетов
  • сосуды под давлением и уплотнения

Искатель из нержавеющей стали

Проверьте средство поиска нержавеющей стали, чтобы сравнить свойства наших различных продуктов из мартенситной нержавеющей стали и нержавеющей стали с pH.

Ассортимент продукции Outokumpu с марками стали мартенситного и дисперсионного твердения (PH)

Дура

Наши марки мартенситного и дисперсионного твердения можно найти в нашем ассортименте Dura. Посетите сайт ассортимента Dura, чтобы узнать больше.

Prodec

Ассортимент Prodec включает в себя марки нержавеющей стали, оптимизированные для неизменно превосходной обрабатываемости, что обеспечивает более высокую скорость обработки, более длительный срок службы инструмента и повышенное качество. Посетите сайт ассортимента Prodec, чтобы узнать больше.

Мартенситная нержавеющая сталь — Sandvik Materials Technology

Мартенсит, самый твердый структурный компонент в сталях, обеспечивает высокую твердость многих инструментов с острыми кромками. Образование мартенсита — замечательное явление в материаловедении, и кузнецы уже не менее 3000 лет знают, как использовать его для производства таких инструментов, как ножи, топоры и плуги. Таким образом, мартенсит сыграл решающую роль в развитии нашей цивилизации.

Однако первые мартенситные нержавеющие стали, изобретенные Бреарли в Шеффилде и Krupp Stahl в Германии, появились на рынке непосредственно перед Первой мировой войной. Изобретение Бреарли принесло Шеффилду известность, заложив основу для известного бизнеса по производству столовых приборов.

Исключительная твердость мартенсита является следствием твердого раствора углерода, приводящего к объемноцентрированной тетрагональной кристаллической структуре, которая отличается от кубической структуры, характерной для аустенита и феррита (рис. 1).Аустенит, который является предпосылкой для образования мартенсита, довольно мягкий в отожженном состоянии. Из-за растворения углерода в аустените и последующего фазового превращения мартенсит может быть образован с помощью процедуры закалки, при которой углерод задерживается в положении, показанном на рисунке 1. Кристаллическая асимметрия, которую это вызывает, является секретом чрезвычайной твердости мартенсита. В то время как высокоуглеродистый мартенсит может достигать твердости 1000 HV, твердость аустенита обычно на порядок ниже.

Рис. 1. Кристаллическая структура мартенсита. Твердый раствор углерода вызывает расширение в z-направлении, вызывая тетрагональное искажение. Углерод входит только в указанные позиции (x и y не заняты).

Подмножество всех мартенситных нержавеющих сталей, содержащих 9-12% хрома, используется в угольных котлах. Благодаря недавним исследованиям они были модифицированы, чтобы выдерживать температуры до 600 ° C и даже выше. Это привело к повышению эффективности работы и снижению выбросов углекислого газа на единицу произведенной энергии.

Однако в этой колонке основное внимание уделяется мартенситным нержавеющим сталям с примерно 13% хрома, используемым в потребительских товарах. Примерами являются кухонная утварь и различные другие потребительские товары, такие как бритвы и бритвенные лезвия, которые более известны людям в целом. Выбор мартенситных нержавеющих сталей представлен в таблице 1 ниже. Большинство из них соответствуют спецификациям UNS S 42026 (EN 1.4021) или являются модификациями, основанными на этой теме. Одной из причин изменения стандартных сплавов 42026 является повышение устойчивости к коррозии в тех случаях, когда стандартный состав неадекватен.Поскольку точечная коррозия в среде, содержащей хлорид-ионы (например, на кухне), представляет собой потенциальную проблему, весьма полезно немного увеличить количество хрома, молибдена и даже азота. Например, для очистки кухонных ножей в посудомоечных машинах требуется более 13% хрома для предотвращения коррозии (рис. 2).

Рис. 2. Кухонные ножи обычно содержат 14 мас.% Хрома и 0,5 мас.% Углерода. 14% хрома подходит для мытья посуды в современных посудомоечных машинах. Фото: автор.

В некоторых случаях износостойкость является важным свойством. Sandvik 19C27 был разработан для удовлетворения этой потребности в очень сложных промышленных областях, где ножи используются для резки синтетического волокна, бумаги и полимерных пленок. Из-за высокого содержания углерода, 0,95%, объемная доля карбидов довольно высока, что способствует повышению износостойкости. Однако другой эффект высокой концентрации углерода заключается в том, что диапазон стабильности карбидов расширяется, что приводит к трудностям в предотвращении использования первичных карбидов во время производства.Поскольку они довольно большие, они не могут быть растворены во время аустенизации и неизбежно будут присутствовать также в конечном продукте. Такой материал не подходит для применений, где качество кромки имеет первостепенное значение, например, лезвие бритвы. Таким образом, улучшенная износостойкость Sandvik 19C26 достигается за счет качества кромки.

Рис. 3. Лезвия бритвы обычно состоят из 13% хрома и 0,7% углерода. Высокая твердость достигается аустенизацией при температуре выше 1000 ° C, когда углерод переходит в твердый раствор с последующей закалкой до комнатной температуры.Фото: автор.

Мартенситная нержавеющая сталь

, оптимизированная для использования с бритвенными лезвиями, сбалансирована для получения чрезвычайно тонкой дисперсии карбидов в состоянии поставки (рис. 3). Это облегчает растворение карбидов во время термообработки и высвобождает достаточно углерода, чтобы сделать мартенсит достаточно твердым. Частицы карбида размером более 2 мкм недопустимы из-за риска повреждения кожи.

Таблица 1. Выбор нержавеющих мартенситных сталей.

Сплав С Si Mn Cr прочие Приложения
UNS S 42026 0,32 0,2 0,3 13,5 Бритвенные головки, кухонный инвентарь (ножи для масла, картофелечистки, слайсеры)
UNS S 42026 0,38 0,4 0,6 13,5 1.0 Пн Откидные клапаны, хирургические инструменты, кусачки для электробритв, пилы для мяса, ракельные лезвия
UNS S 42026 0,52 0,4 0,6 14,5 Высококачественные кромочные инструменты, требующие мытья посуды (кухонные ножи, ножницы)
UNS S 42026 0,6 0,4 0,4 13,5 Охотничьи и рыболовные ножи, карманные ножи, лезвия для коньков
UNS S 42026 0.62 0,2 0,6 14,0 0,11N С повышенной устойчивостью к коррозии. Охотничьи и рыболовные ножи, карманные ножи, лезвия для коньков
UNS S 42026 0,68 0,4 0,7 13,0 Бритвы, скальпели и промышленные ножи
Sandvik 19C27 0,95 0,4 0,7 13,5 Износостойкие промышленные ножи для резки синтетического волокна, бумаги и пластиковой пленки

Как мы видели, традиционные мартенситные нержавеющие стали образуют мартенсит при быстром охлаждении.Есть и другие способы образования мартенсита. Один из них — пластическая деформация аустенитной нержавеющей стали. Вы можете прочитать об этом в моей следующей колонке о метастабильных аустенитных нержавеющих сталях.

Эта статья была впервые опубликована в журнале Stainless Steel World Magazine в июне 2017 года.

Сварка ферритных / мартенситных нержавеющих сталей

Ферритные нержавеющие стали содержат до 27% хрома и используются там, где требуется хорошая стойкость к коррозии / окислению, но эксплуатационные нагрузки не являются чрезмерными, e.грамм. Отводы дымовых газов, выхлопы транспортных средств, автомобильного и железнодорожного транспорта.

Мартенситные сорта содержат до 18% хрома и обладают лучшей свариваемостью и большей прочностью, чем ферритные сорта. Они часто используются в условиях ползучести и в нефтегазовой промышленности, где обладают хорошей устойчивостью к эрозии и коррозии.

А теперь немного о металлургии! Хром — это легирующий элемент, который способствует образованию феррита в стали; в случае ферритных нержавеющих сталей этот феррит представляет собой высокотемпературную форму, известную как дельта-феррит.Таким образом, в отличие от низколегированных сталей, этот тип стали не претерпевает фазовых изменений при охлаждении от точки плавления до комнатной температуры; поэтому они не могут быть упрочнены термической обработкой, и это влияет на свойства сварных соединений.

Углерод и азот, однако, являются двумя элементами, которые способствуют образованию аустенита, поэтому при увеличении процентного содержания углерода и / или азота ферритная сталь может быть спроектирована так, чтобы полностью или частично преобразоваться в аустенит перед обратным превращением в феррит.Эта серия фазовых превращений аналогична таковой в низколегированной стали, что позволяет упрочнять сталь путем получения мартенсита — мартенситных нержавеющих сталей. Состав и типичные свойства некоторых сплавов приведены в Таблице 1 .

Таблица 1 Типичные свойства ферритных и мартенситных сталей

Номер AISI Тип стали Химический состав (макс.%) Механические свойства
(отожженный конденсатор; типичный)
4 C

Cr Ni Mo UTS (МПа) Y.(МПа) Эл.%
409 ферритный 0,08 1,00 10,5 / 11,75 480 240 25
430 ферритный 0,12 1,00 16,0 / 18,0 520 345 25
434 ферритный 0.12 1,00 16,0 / 18,0 0,75 / 1,25 530 370 22
446 ферритный 0,20 1,5 23,0 / 27,0 550 350 20
410 мартенситный 0,15 1,00 11,5 / 13,00 480 310 25
420
(API 5CT L-80)
мартенситный 0.15 мин. 1,00 12,0 / 14,0 650 345 25
422
(12CrMoV)
мартенситный 0,25 1,3 10,0 / 12,0 0,8 1,2 (В 0,4) 720 550 22
431 мартенситный 0,20 1,00 15,0 / 17,0 1.25 / 2,5 860 670 20

При сварке ферритных сталей возникает ряд проблем. Хотя они не считаются закаливаемыми, могут образовываться небольшие количества мартенсита, что приводит к потере пластичности. Кроме того, если сталь нагреть до достаточно высокой температуры, может произойти очень быстрый рост зерна, что также приведет к потере пластичности и вязкости.

Хотя ферритные стали содержат лишь небольшое количество углерода, при быстром охлаждении осаждение карбидов на границах зерен может «сенсибилизировать» сталь, делая ее восприимчивой к межкристаллитной коррозии.Когда это связано со сварным швом, это часто называют распадом сварного шва. Однако разработка в последние годы марок со сверхнизким содержанием углерода, титана или ниобия улучшила эту ситуацию.

Ферритные нержавеющие стали обычно сваривают тонкими секциями. Большинство из них имеют толщину менее 6 мм, где потеря прочности менее значительна. Используются большинство обычных процессов дуговой сварки, хотя считается хорошей практикой ограничивать подвод тепла к этим сталям для минимизации роста зерна (рекомендуется тепловложение 1 кДж / мм и максимальная температура между проходами 100-120 ° C), подразумевая, что процессы наплавки с высокой производительностью нецелесообразны.Предварительный нагрев не требуется, хотя он может быть полезен при сварке секций, скажем, толщиной более 10 мм, где рост зерна и ограничение сварки могут привести к растрескиванию соединения.

Сварочные материалы для ферритных сталей обычно относятся к аустенитному типу; Тип 309L (с низким содержанием углерода) является наиболее часто используемым. Это сделано для того, чтобы любое происходящее разбавление не привело к образованию аустенитной / ферритной / мартенситной микроструктуры металла сварного шва с низкой пластичностью. Тем не менее, при условии соблюдения мер по контролю разбавления, можно использовать типы 308 и 316.Также можно использовать расходные материалы на основе никеля, которые улучшат эксплуатационные характеристики, если компонент подвергается термическому циклу. Подходящий присадочный металл доступен для сварки стали марки 409, часто используемой в выхлопных системах транспортных средств.

Термическая обработка после сварки (PWHT) при температуре около 620 ° C выполняется редко, хотя снижение остаточного напряжения дает улучшенные усталостные характеристики: наполнители на основе никеля являются лучшим выбором в этом контексте, чем аустенитные расходные материалы Cr / Ni.

Мартенситные стали используются в более сложных условиях и, как следует из названия, представляют гораздо больше проблем, чем ферритные стали.Как версии с высоким содержанием углерода (> 0,1%), так и версии с низким содержанием углерода (<0,1%), за некоторыми исключениями, требуют предварительного нагрева и PWHT, чтобы избежать проблем с растрескиванием сварных деталей и обеспечить достаточно прочное и пластичное соединение.

Для большинства марок доступны подходящие сварочные материалы, поэтому коррозионная стойкость и механические свойства могут быть сопоставимы с характеристиками основного металла. Чтобы снизить риск образования трещин, вызванных водородом, необходимы процессы сварки с низким содержанием водорода и рекомендуются температуры предварительного нагрева от 200 до 300 ° C.Сварной шов, который был полностью преобразован в неотпущенный мартенсит, когда соединение остыло до комнатной температуры, может быть чрезвычайно хрупким, и при обращении требуется большая осторожность, чтобы предотвратить хрупкое разрушение. Кроме того, такие соединения чувствительны к коррозионному растрескиванию под напряжением даже в обычных условиях производственного цеха. Поэтому настоятельно рекомендуется проводить PWHT как можно скорее после завершения сварки.

Обычный цикл термообработки заключается в охлаждении соединения до температуры ниже 100 ° C, чтобы обеспечить полное преобразование сварного шва и ЗТВ в мартенсит, тщательно контролируемый нагрев для минимизации напряжений от колебаний температуры, PWHT при температуре около 700 ° C в течение от одного до четырех часов. и контролируемый холодный к окружающему.

Обработка выделения водорода при температуре предварительного нагрева, скажем 350 ° C в течение четырех часов, вряд ли снизит риск холодного растрескивания. Если стали не дать остыть до достаточно низкой температуры, чтобы произошло полное превращение в мартенсит, тогда во время обработки для выделения водорода будет присутствовать аустенит.

Этот аустенит будет удерживать водород и может образовывать трещины, когда он превращается в мартенсит, когда соединение охлаждается до температуры окружающей среды. Если холодное растрескивание является реальной проблемой, даже при хорошем контроле за водородом, тогда может потребоваться PWHT непосредственно от температуры предварительного нагрева, охлаждение до температуры окружающей среды и повторение PWHT для отпуска любого мартенсита, который образовался после первого цикла PWHT.

Сварочные материалы, соответствующие составу основного металла, доступны для большинства мартенситных нержавеющих сталей, часто с небольшими добавками никеля, чтобы гарантировать, что в сварном шве не образуется феррит. Никель снижает температуру, при которой мартенсит превращается в аустенит, поэтому для таких присадочных металлов важно, чтобы температура PWHT не превышала примерно 750 ° C, в противном случае в сварном шве будет образовываться неотпущенный мартенсит, когда изделие остынет до температуры окружающей среды.

Обычно при сварке соединений разнородных металлов присадочный металл выбирается в соответствии с составом низколегированной стали.Опыт показал, что это может вызвать проблемы с холодным растрескиванием, поэтому следует использовать присадочные металлы, соответствующие мартенситной стали. Альтернативой является сварка с использованием присадочных материалов из аустенитной нержавеющей стали, например, типа 309, но в этом случае сварной шов может не соответствовать пределу прочности ферритной стали на растяжение, и это должно быть учтено в конструкции сварного шва. Также могут использоваться сплавы на основе никеля; сплав 625, например, имеет предел текучести 0,2%, составляющий около 450 МПа; и даст лучшее соответствие по коэффициенту теплового расширения.

Металлургия этих типов сталей сложна, и они часто используются в сложных условиях, связанных с безопасностью. Такая статья может дать лишь частичную картину, поэтому, если есть какие-либо сомнения относительно их изготовления, рекомендуется обратиться за советом к подходящим специалистам.

Эту статью написал Джин Мэтерс .

Дистрибьютор из мартенситной нержавеющей стали 410 и 446-2

В сплавах нержавеющей стали недостатка нет.Фактически, количество сплавов, существующих сегодня на рынке, достигает трехзначных цифр.

Хотя каждый из этих сплавов имеет свой собственный набор характеристик, металлурги пытаются сгруппировать похожие сплавы, чтобы облегчить их понимание. В частности, они разделены на 5 отдельных классов, в которые входят аустенитный, ферритный, мартенситный, дуплексный и дисперсионно-твердый классы.

В этом конкретном сообщении блога мы собираемся обсудить мартенситные стали, такие как сплав 410 и 446-2, в частности, сосредоточив внимание на их истории, характеристиках и применении.Давайте начнем.

История мартенситной нержавеющей стали

Идея мартенситной нержавеющей стали возникла в 1890 году, когда немецкий микроскопист Адольф Мартенс стал первым человеком, когда-либо наблюдавшим объемно-центрированную тетрагональную мартенситную микроструктуру. Эта микроструктура является основой мартенситных нержавеющих сталей и сыграла ключевую роль в ее развитии.

Со времени наблюдения этой микроструктуры, разработка мартенситных нержавеющих сталей быстро увеличилась.Металлурги экспериментировали с целым рядом металлических смесей, работая до тех пор, пока не были созданы жизнеспособные сплавы.

Первая жизнеспособная мартенситная нержавеющая сталь была изобретена в Соединенных Штатах изобретателем по имени Элвуд Хейнс в 1912 году. Однако в том же году английский металлург по имени Гарри Брерли разработал отдельный мартенситный сплав, пытаясь производить коррозионно-стойкие стволы для оружия.

С 1910-х годов мартенситная нержавеющая сталь рассматривалась как жизнеспособный вариант для производства множества различных компонентов.

Консистенция мартенситной нержавеющей стали

Мартенситная нержавеющая сталь с высоким содержанием углерода и содержит от 11,5% до 18% хрома. Обычно они содержат небольшие количества других металлов, так что их особые характеристики могут быть улучшены.

Характеристики мартенситной нержавеющей стали

Мартенситная нержавеющая сталь

довольно универсальна и демонстрирует ряд различных характеристик. К наиболее выдающимся характеристикам мартенситных нержавеющих сталей относятся следующие.

Отлично подходит для термообработки

Когда дело доходит до термической обработки с целью упрочнения, ни один другой класс нержавеющей стали не преуспевает больше, чем мартенситный класс. Мартенситные нержавеющие стали можно делать исключительно твердыми без каких-либо косметических или функциональных повреждений.

Сварной

В то время как аустенитные нержавеющие стали обычно считаются наиболее свариваемыми нержавеющими сталями, мартенситные нержавеющие стали также хорошо свариваются.Это делает их пригодными для различных производственных целей.

Коррозионностойкий

Мартенситные нержавеющие стали обладают некоторой устойчивостью к коррозии, но обычно они более уязвимы к коррозии, чем аустенитные, ферритные и дуплексные нержавеющие стали. По этой причине их лучше хранить вдали от высококоррозионных сред.

Магнитный

В то время как некоторые нержавеющие стали являются немагнитными (аустенитные нержавеющие стали), большинство из них являются магнитными.Мартенситные нержавеющие стали находятся на магнитной стороне уравнения.

Сильный

В чем мартенситная нержавеющая сталь действительно превосходит другие классы нержавеющей стали, так это в ее прочности. Мартенситные нержавеющие стали могут выдерживать большое сопротивление, что позволяет им успешно работать в условиях сильных ударов. Это верно независимо от того, подвергались ли они термообработке или нет.

Применение мартенситных нержавеющих сталей

Мартенситная нержавеющая сталь используется в различных компонентах, включая, помимо прочего, компоненты самолетов, подшипники, формы и крепежные детали.Они также часто используются в столовых приборах, ножницах и стоматологических инструментах.

Хотите купить изделия из мартенситной (сплав 410 или 446-2) нержавеющей стали?

Вам нужны изделия из нержавеющей стали? В таком случае вам следует позвонить в компанию Great Plains Stainless. Являясь одним из ведущих мировых дистрибьюторов труб, стержней, фитингов и многого другого из нержавеющей стали, мы способны удовлетворить самые разные потребности в нержавеющей стали.

Независимо от класса или сплава стали, которая вам нужна, мы можем вам помочь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.