Ταξινόμηση, χαρακτηριστικά και θερμική επεξεργασία κοινών υλικών από ανοξείδωτο χάλυβα
Ο ανοξείδωτος χάλυβας είναι ένας χάλυβας υψηλής κραματοποίησης που μπορεί να αντισταθεί στη διάβρωση στον αέρα ή στα χημικά διαβρωτικά μέσα. Σύμφωνα με την οργανωτική κατάσταση του χάλυβα στην κανονικοποιημένη κατάσταση, μπορεί να χωριστεί σε φερριτικό ανοξείδωτο χάλυβα, ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα και μαρτενσιτικό ανοξείδωτο χάλυβα.
01
φερριτικό ανοξείδωτο χάλυβα
Όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο φτάσει το 13%, το κράμα σιδήρου-χρωμίου δεν θα έχει μετασχηματισμό φάσης. όταν η περιεκτικότητα σε χρώμιο φτάσει το 12%, μπορεί να αντισταθεί στη διάβρωση, έτσι ο φερριτικός χάλυβας Cr13 γίνεται φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας.
Χαρακτηριστικά: Ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας έχει καλύτερη αντίσταση στη διάβρωση και στην οξείδωση, ιδιαίτερα στην αντοχή στη διάβρωση των καταπονήσεων, αλλά οι μηχανικές του ιδιότητες (υψηλότερη αντοχή διαρροής από τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, αλλά χαμηλότερη αντοχή στην κρούση και μεγαλύτερη ευθραυστότητα) και η διαδικασία Έχει κακή απόδοση και χρησιμοποιείται κυρίως σε δομές ανθεκτικές στα οξέα με μικρή καταπόνηση και ως αντιοξειδωτικός χάλυβας.
1. Τύποι χάλυβα και τύποι φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα
⑴Τύπος Cr13: όπως 0Cr13, 0Cr13Al (Al: διογκωμένο F, αντιοξειδωτική) κ.λπ., που χρησιμοποιείται συνήθως ως ανθεκτικός στη θερμότητα χάλυβας, αντιοξειδωτικός.
Τύπος ⑵Cr16-19: όπως Cr17, Cr17Ti, Cr17Mo1Nb, κ.λπ., που αντέχουν τη διάβρωση στην ατμόσφαιρα, το γλυκό νερό και τα αραιωμένα μέσα νιτρικού οξέος.
Τύπος ⑶Cr25-28: όπως Cr25Ti, Cr26Mo1, Cr28, κ.λπ., που είναι ανθεκτικοί στα οξέα χάλυβες που είναι ανθεκτικοί σε ισχυρά διαβρωτικά μέσα.
2. Ευθραυστότητα φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα
Το μειονέκτημα του φερριτικού χάλυβα υψηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο είναι ότι είναι εύθραυστο. Οι κύριοι λόγοι είναι:
⑴Αρχικοί χονδροειδείς κόκκοι:
① Η δομή στη χυτή κατάσταση είναι χονδροειδής και δεν μπορεί να βελτιωθεί με μετασχηματισμό φάσης κατά τη θέρμανση και την ψύξη, αλλά μπορεί να καθαριστεί μόνο με παραμόρφωση και ανακρυστάλλωση. ② Ο φερρίτης δεν παράγει διακοκκώδη διάβρωση λόγω γρήγορης ατομικής διάχυσης (η ίδια αρχή με το F, και τη γρήγορη διάχυση Cr), έχει χαμηλή θερμοκρασία τραχύνσεως κόκκων και υψηλό ρυθμό τραχύνσεως κόκκων.
Λύση: Κατά τη διάρκεια της παραγωγής, ελέγξτε την τελική θερμοκρασία σφυρηλάτησης ή την τελική θερμοκρασία έλασης στους 750 βαθμούς ή χαμηλότερη. Προσθέστε μια μικρή ποσότητα τιτανίου στον χάλυβα για να αποτρέψετε την ανάπτυξη κόκκων με Ti (C, N). αύξηση της περιεκτικότητας σε φερρίτη στον ανοξείδωτο χάλυβα. Η ποσότητα του ωστενίτη σε υψηλή θερμοκρασία χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της τραχύνσεως των κόκκων.
⑵ σ φάση: η φάση σ έχει υψηλή σκληρότητα (HRC68 ή μεγαλύτερη) και συχνά κατανέμεται κατά μήκος των ορίων των κόκκων, επομένως προκαλεί μεγάλη ευθραυστότητα και μπορεί να προάγει τη διακοκκώδη διάβρωση. (Γρήγορη ψύξη για μείωση της βροχόπτωσης)
⑶475 βαθμοί ευθραυστότητας: (Αφού θερμανθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα στο εύρος θερμοκρασίας από 400 έως 500 βαθμούς ή όταν ψύχεται αργά σε αυτό το εύρος θερμοκρασίας, ο χάλυβας γίνεται πολύ εύθραυστος σε θερμοκρασία δωματίου) Αιτία: Όταν θερμαίνεται στους 475 βαθμούς, τα άτομα χρωμίου σε ο φερρίτης τείνει να Τακτοποιηθεί, σχηματίζονται πολλοί πλούσιοι σε χρώμιο φερρίτες, οι οποίοι διατηρούν μια συνεκτική σχέση με τη μητρική φάση, προκαλώντας παραμόρφωση του πλέγματος και εσωτερική πίεση. Αυτή τη στιγμή, η αντοχή του χάλυβα αυξάνεται, η αντοχή στην κρούση μειώνεται και η ευθραυστότητα αυξάνεται.
⑷ Ο χάλυβας περιέχει C, N, O και άλλες ακαθαρσίες και εγκλείσματα
3. Θερμική επεξεργασία φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα
⑴Η δομή ισορροπίας του φερριτικού ανοξείδωτου χάλυβα είναι φερρίτης + καρβίδιο χρωμίου
⑵Σκοπός: Προκειμένου να ληφθεί μια δομή φερρίτη με ομοιόμορφη σύνθεση, να μειωθεί η καθίζηση καρβιδίου, να εξαλειφθεί η τάση διακοκκώδους διάβρωσης και να εξαλειφθεί η κατακρήμνιση φάσης σ και η ευθραυστότητα 475 μοιρών, ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας συχνά σβήνει, σκληρύνεται ή ανόπτεται μετά από θερμή έλαση. Διαδικασία θερμικής επεξεργασίας. (Όταν τα καρβίδια καθιζάνουν, είναι επιρρεπής η διάβρωση με κοιλότητες και η διακοκκώδης διάβρωση)
02
Ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας
Ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας αναπτύσσεται με 18% Cr-8% Ni ως τυπική του σύνθεση. (Ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας τύπου 18-8)
Χαρακτηριστικά: Υψηλή αντοχή στη διάβρωση (υψηλότερη από ανοξείδωτο χάλυβα M, χαμηλότερη από ανοξείδωτο χάλυβα F), υψηλή πλαστικότητα, σκληρότητα και ανθεκτικότητα σε χαμηλή θερμοκρασία, εύκολη επεξεργασία σε χάλυβα διαφόρων σχημάτων, καλή απόδοση συγκόλλησης, μη μαγνητική κ.λπ., που είναι Έχει καλές περιεκτικές μηχανικές ιδιότητες και είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος ανοξείδωτου χάλυβα.
1. Τυπικοί τύποι, ιδιότητες και εφαρμογές χάλυβα
⑴Ανοξείδωτος χάλυβας σειράς Cr-Ni: 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Nb, 00Cr18Ni10, 00Cr17Ni7Cu2,Ni9Ti, μείωση της τάσης και μείωση της διάβρωσης επεκτείνει το στοιχείο Α)
⑵Σειρά Cr-Mn-N, ανοξείδωτος χάλυβας σειράς Cr-Mn-Ni-N (προσθέτοντας Mn και N μπορεί να αντικαταστήσει το Ni)
Typical steel types: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Analysis: WCr﹪>12﹪ από ανοξείδωτο χάλυβα. που περιέχει Mn, Ni, N είναι ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας, εάν περιέχει Cr, Al, είναι ανοξείδωτος χάλυβας F)
Η ενίσχυση στερεού διαλύματος του Ν δίνει στον χάλυβα υψηλότερη αντοχή διαρροής, πλαστικότητα και σκληρότητα.
⑶ Μετασταθερός ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας: Ο μερικός μετασχηματισμός μαρτενσίτη λαμβάνει χώρα κατά την ψυχρή παραμόρφωση, έτσι ώστε ο χάλυβας να ενισχύεται από μαρτενσίτη με βάση τη σκλήρυνση με ψυχρή εργασία.
Συμπλήρωμα: Η παραμόρφωση μεταξύ Ms και Md προκαλεί μετασχηματισμό φάσης M και η παραμόρφωση μεγαλύτερη από το Md σταθεροποιεί το A μηχανικά.
2. Ισορροπημένη δομή και θερμική επεξεργασία ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα
Η δομή ισορροπίας του τύπου 18-8 ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα είναι δομή σύνθετης φάσης ωστενίτη + φερρίτη + καρβίδιο. Ο πραγματικός μονοφασικός ωστενίτης λαμβάνεται μέσω επεξεργασίας στερεού διαλύματος. Ο σκοπός είναι να διαλυθούν τόσο ο φερρίτης όσο και το καρβίδιο στο Α για να ληφθεί μονοφασική Α.
03
μαρτενσιτικό ανοξείδωτο χάλυβα
1. Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας περιέχει 12--18% Cr. Σε σύγκριση με τον φερριτικό ανοξείδωτο χάλυβα, τα χαρακτηριστικά σύνθεσής του είναι:
⑴Το ανώτερο όριο περιεκτικότητας σε χρώμιο είναι χαμηλότερο (αν είναι πολύ, είναι F)
⑵ Περιέχει επίσης μια ορισμένη ποσότητα στοιχείων σταθεροποίησης φάσης όπως άνθρακα και νικέλιο. (Όχι πολύ νικέλιο)
⑶Η αντοχή στη διάβρωση και η ικανότητα συγκόλλησης αυτού του τύπου χάλυβα είναι χειρότερη από τον ωστενιτικό και φερριτικό ανοξείδωτο χάλυβα και η πλαστικότητα είναι χειρότερη από τον ανοξείδωτο χάλυβα A, αλλά επειδή έχει καλύτερο συνδυασμό μηχανικών ιδιοτήτων και αντοχής στη διάβρωση (έχει μια ορισμένη αντοχή στη διάβρωση, αντέχουν ένα ορισμένο φορτίο)
2. Χρησιμοποιείται για την κατασκευή μηχανικών εξαρτημάτων, ιατρικών χειρουργικών εργαλείων, εργαλείων μέτρησης, ανοξείδωτων ρουλεμάν, ελατηρίων κ.λπ.
3. Ολοκληρωμένη σύγκριση της αντοχής στη διάβρωση και των μηχανικών ιδιοτήτων του ανοξείδωτου χάλυβα Α (ωστενίτης), F (φερρίτης) και Μ:
Ο ανοξείδωτος χάλυβας M έχει χαμηλή αντοχή στη διάβρωση, αλλά μπορεί να αντέξει ένα ορισμένο φορτίο. Ένας ανοξείδωτος χάλυβας έχει μέση αντοχή στη διάβρωση, μέση αντοχή, αλλά καλή πλαστικότητα και σκληρότητα. Ο ανοξείδωτος χάλυβας F έχει καλή αντοχή στη διάβρωση και στην οξείδωση, αλλά είναι εύθραυστος.
1. Τυπικοί τύποι χάλυβα, συνθέσεις και εφαρμογές
⑴① Χάλυβας χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα 13% Cr: όπως 1Cr13, 2Cr13; ② Χαμηλός άνθρακας 17% Cr-2% Ni (Ni: σταθερό A): Ενίσχυση πολυστερεού διαλύματος Cr. Τα ① και ② είναι ισοδύναμα με ανθεκτικό στη διάβρωση σκληρυμένο χάλυβα: η θερμική επεξεργασία είναι απόσβεση + σκλήρυνση σε υψηλή θερμοκρασία. (Το κράμα μετακινεί το σημείο S προς τα αριστερά, οπότε το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με τον χάλυβα διαμόρφωσης)
⑵ Χάλυβας μεσαίου άνθρακα 13% Cr: όπως 3Cr13, 4Cr13, ισοδύναμο με ανθεκτικό στη διάβρωση χάλυβα εργαλείων. σβήσιμο + σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία
⑶ Χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα 18% Cr: όπως 9Cr18, κ.λπ., που ισοδυναμεί με ανθεκτικό στη διάβρωση χάλυβα εργαλείων. Σβήσιμο + σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία
2. Θερμική επεξεργασία μαρτενσιτικού ανοξείδωτου χάλυβα
⑴Επεξεργασία αποσκλήρυνσης: ισοδύναμη με την προκαταρκτική θερμική επεξεργασία
Μετά τη σφυρηλάτηση και την έλαση του χάλυβα, θα συμβεί μαρτενσιτικός μετασχηματισμός λόγω της ψύξης του αέρα, καθιστώντας τη σφυρηλάτηση σκληρή, προκαλώντας ρωγμές στην επιφάνεια της σφυρηλάτησης και δυσκολεύοντας τη μηχανική επεξεργασία. ① Σκλήρυνση σε υψηλή θερμοκρασία ②Πλήρης ανόπτηση
⑵ Θεραπεία σβέσης και σκλήρυνσης
⑶Σβήσιμο και σκλήρυνση σε χαμηλή θερμοκρασία
