Знање о нерђајућем челику 431

Нерђајући челик 431 је мартензитни-феритни дуплекс нерђајући челик са 15–17% хрома и 1,25–2,5% никла. Уравнотежује снагу мартензитних класа са отпорношћу на корозију феритних класа, што га чини погодним за апликације високог{7}}напрезања, умерене-корозије.

Хемијски састав (кључ, % АСТМ А240)Ц: Мање или једнако 0,20; Кр: 15.00–17.00; Ни: 1,25–2,50; Мн: Мање или једнако 1,00

Механичка својства (топлински{0}}третирани)Затезна чврстоћа: већа или једнака 725 МПа; Граница течења: већа или једнака 515 МПа; Издужење: веће или једнако 15%; Тврдоћа: Мања или једнака 285 ХБ (жарено), до 45 ХРЦ (топлотно-обрађено)

Перформансе и употребаПредности: Висока чврстоћа, боља отпорност на корозију од 410/420, добра отпорност на замор. Примене: Погонска вратила аутомобила, компоненте авиона, вратила пумпи, стабла вентила, причвршћивачи.

Еквивалентне оцене: ЕН 1.4057, ЈИС СУС431, ДИН Кс2ЦрНи17-2

5 брзих питања и одговора

1. Шта чини 431 „дуплексним“ нерђајућим челиком и како то користи његовим својствима?431 има мешовиту мартензитну-феритну микроструктуру-насталу контролисаним хлађењем након загревања. Мартензитна фаза обезбеђује високу чврстоћу (затезна чврстоћа већа или једнака 725 МПа), док феритна фаза (од додавања никла) побољшава отпорност на корозију и дуктилност. Ова дуплекс структура елиминише компромис-између чврстоће и отпорности на корозију који се види код чистог мартензита (нпр. 410 је јак, али мање отпоран на корозију-) или чистих феритних класа (нпр. 430 је отпоран на корозију-али слаб). За погонске осовине аутомобила, то значи да вратило може да издржи велики обртни момент (снагу) и да се одупре корозији соли на путу (феритна фаза).

2. Каква је отпорност на корозију 431 у поређењу са 410 и 304?Садржај никла у 431 (1,25–2,5%) и виши хром (15–17%) чине га отпорнијим на корозију-од 410 (11,5–13,5% Цр, без Ни). Отпоран је на со на путу, атмосферску рђу и благе киселине боље од 410, што га чини погодним за спољне аутомобилске делове. Међутим, мање је отпоран на корозију-од 304 (8–10,5% Ни, 18–20% Цр), пошто му недостаје већи садржај никла у 304 и аустенитна структура. 304 издржава слану воду и концентроване киселине, док 431 може да упадне у приобалне средине} где је потребна боља чврстоћа од корозије него {21} 410, али не и екстремни отпор 304.

3. Зашто се 431 користи за компоненте авиона?Делови авиона (нпр. компоненте стајног трапа, контролне шипке) захтевају високу чврстоћу да издрже екстремна оптерећења и отпорност на замор да би издржали поновљена полетања/слетања. 431 затезна чврстоћа (већа или једнака 725 МПа) и граница течења (већа или једнака 515 МПа) испуњавају ове захтеве (односно отпорност на отпорност на замор до отпора на замор) 410. Његова отпорност на корозију штити од влаге и течности за одлеђивање на великим висинама, спречавајући квар компоненти. За разлику од аустенитних класа као што је 304, 431 се може термички-обрадити, што му омогућава да се очврсне у областима критичног напрезања делова авиона.

4. Која топлотна обрада се користи за 431 и зашто?431 је термички-обрађен да би се оптимизовала његова дуплексна структура: жарење (800–900 степени, споро хлађење) омекшава га за производњу, стварајући феритну-мартензитну мешавину са тврдоћом мањом или једнаком 285 ХБ. Гашењем (950–1050 степени, водено хлађење) формира се више мартензита, повећавајући снагу и тврдоћу. Каљење (200–600 степени) балансира ова својства-каљење на 300 степени даје 40–45 ХРЦ за делове са високим-напоном као што су стабла вентила, док каљење на 600 степени смањује тврдоћу на 30 ХРЦ, али повећава жилавост за погонска вратила. Ова свестраност омогућава да се 431 прилагоди специфичним потребама примене, од тврдих причвршћивача до чврстих осовина.

5. Може ли се 431 заварити и који су изазови?Заваривање 431 је могуће, али захтева пажњу да се очува његова дуплекс структура. Главни изазов је избегавање формирања мартензита у ХАЗ-у, што узрокује крхкост. Претходно загрејте на 150–250 степени да бисте смањили брзину хлађења, користите мали унос топлоте (ТИГ заваривање је пожељније за прецизност) и пост{5}}температура заваривања на 250–300 степени да бисте ублажили ХАЗ. Користите жицу за пуњење 431 или 309 - виши никл 309 помаже у стабилизацији аустенитне фазе и побољшању дуктилности. Избегавајте заваривање дебелих делова без претходног загревања, јер то повећава ризик од хладног пуцања. Правилно заваривање осигурава да зона завара задржава исту снагу и отпорност на корозију као основни метал.