Klassificering, karakteristika og varmebehandling af almindelige rustfri stålmaterialer
Rustfrit stål er et højlegeret stål, der kan modstå korrosion i luft eller kemisk korrosive medier. Ifølge den organisatoriske tilstand af stålet i normaliseret tilstand kan det opdeles i ferritisk rustfrit stål, austenitisk rustfrit stål og martensitisk rustfrit stål.
01
ferritisk rustfrit stål
Når chromindholdet når 13%, vil jern-chrom-legeringen ikke have nogen faseomdannelse; når kromindholdet når 12%, kan det modstå korrosion, så Cr13 ferritisk stål bliver ferritisk rustfrit stål.
Egenskaber: Ferritisk rustfrit stål har bedre korrosionsbestandighed og oxidationsbestandighed, især modstandskorrosionsbestandighed, men dets mekaniske egenskaber (højere flydespænding end austenitisk rustfrit stål, men lavere slagfasthed og større skørhed) og proces Det har dårlig ydeevne og bruges mest i syrefaste strukturer med lille belastning og som antioxidationsstål.
1. Ståltyper og -typer af ferritisk rustfrit stål
⑴Cr13-type: såsom 0Cr13, 0Cr13Al (Al: ekspanderet F, anti-oxidation) osv., almindeligvis brugt som varmebestandigt stål, anti-oxidation.
⑵Cr16-19 type: såsom Cr17, Cr17Ti, Cr17Mo1Nb osv., som kan modstå korrosion i atmosfæren, ferskvand og fortyndet salpetersyremedier.
⑶Cr25-28 type: såsom Cr25Ti, Cr26Mo1, Cr28 osv., som er syrefaste stål, der er modstandsdygtige over for stærke korrosive medier.
2. Skørhed af ferritisk rustfrit stål
Ulempen ved ferritisk stål med højt krom er, at det er skørt. Hovedårsagerne er:
⑴ Grove originale korn:
① Strukturen i støbt tilstand er grov og kan ikke raffineres ved fasetransformation under opvarmning og afkøling, men kan kun raffineres ved deformation og omkrystallisation; ② Ferrit producerer ikke intergranulær korrosion på grund af hurtig atomdiffusion (samme princip som F og Cr diffusion Hurtig), har lav kornforgrovningstemperatur og høj korngrovningshastighed.
Løsning: Under produktionen skal du kontrollere den endelige smedningstemperatur eller den endelige rulletemperatur ved 750 grader eller lavere; tilsæt en lille mængde titanium til stålet for at forhindre kornvækst med Ti (C, N); øge indholdet af ferrit i rustfrit stål. Mængden af austenit ved høj temperatur bruges til at kontrollere korngrovning.
⑵ σ fase: σ fase har høj hårdhed (HRC68 eller derover) og er ofte fordelt langs korngrænser, så den forårsager stor skørhed og kan fremme intergranulær korrosion. (Hurtig afkøling for at reducere nedbør)
⑶475 graders skørhed: (Efter at have været opvarmet i lang tid i temperaturområdet fra 400 til 500 grader eller ved langsomt afkøling i dette temperaturområde, bliver stål meget skørt ved stuetemperatur) Årsag: Når det opvarmes til 475 grader, bliver chromatomerne i ferritten har en tendens til at Bestilles, dannes der mange kromrige ferritter, som opretholder et sammenhængende forhold til moderfasen, hvilket forårsager gitterforvrængning og indre spændinger. På dette tidspunkt øges stålets styrke, slagstyrken falder, og skørheden øges.
⑷ Stål indeholder C, N, O og andre urenheder og indeslutninger
3. Varmebehandling af ferritisk rustfrit stål
⑴ Balancestrukturen af ferritisk rustfrit stål er ferrit + chromcarbid
⑵Formål: For at opnå en ferritstruktur med ensartet sammensætning, reducere karbidudfældning, eliminere tendensen til intergranulær korrosion og eliminere σ-faseudfældning og 475 graders skørhed, er ferritisk rustfrit stål ofte bratkølet, hærdet eller udglødet efter varmvalsning. Varmebehandlingsproces. (Når der udfældes karbider, er grubetæring og intergranulær korrosion tilbøjelige til at forekomme)
02
Austenitisk rustfrit stål
Austenitisk rustfrit stål er udviklet med 18 % Cr-8 % Ni som typisk sammensætning. (Typ 18-8 austenitisk rustfrit stål)
Funktioner: Høj korrosionsbestandighed (højere end M rustfrit stål, lavere end F rustfrit stål), høj plasticitet, sejhed og lav temperatur sejhed, let at blive forarbejdet til stål af forskellige former, god svejseydelse, ikke-magnetisk osv. is Det har gode omfattende mekaniske egenskaber og er den mest udbredte type rustfrit stål.
1. Typiske ståltyper, egenskaber og anvendelser
⑴Cr-Ni-serien rustfrit stål: 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Nb, 00Cr18Ni10, 00Cr17Ni7Cu2, reducerer tæring og øger tæring og reducerer tæring; udvider A-elementet)
⑵Cr-Mn-N-serien, Cr-Mn-Ni-N-serien rustfrit stål (tilsætning af Mn og N kan erstatte Ni)
Typical steel types: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Analysis: WCr﹪>12﹪ rustfrit stål; indeholdende Mn, Ni, N er austenitisk rustfrit stål, hvis det indeholder Cr, Al, er det F rustfrit stål)
Den faste opløsningsforstærkning af N giver stål højere flydespænding, plasticitet og sejhed.
⑶ Metastabilt austenitisk rustfrit stål: Delvis martensitomdannelse sker ved kolddeformation, således at stålet forstærkes af martensit på basis af koldbearbejdningshærdning.
Supplement: Deformation mellem Ms og Md inducerer M-fasetransformation, og deformation større end Md stabiliserer A mekanisk.
2. Balanceret struktur og varmebehandling af austenitisk rustfrit stål
Ligevægtsstrukturen af type 18-8 austenitisk rustfrit stål er austenit + ferrit + karbid kompleks fasestruktur. Den egentlige enfasede austenit opnås ved behandling af fast opløsning. Formålet er at opløse både ferrit og carbid i A for at opnå enfaset A.
03
martensitisk rustfrit stål
1. Martensitisk rustfrit stål indeholder 12--18% Cr. Sammenlignet med ferritisk rustfrit stål er dets sammensætningsegenskaber:
⑴Den øvre grænse for chromindhold er lavere (hvis for meget, er det F)
⑵ Den indeholder også en vis mængde fasestabiliserende elementer såsom kulstof og nikkel. (Ikke for meget nikkel)
⑶Korrosionsbestandigheden og svejsbarheden af denne type stål er værre end austenitisk og ferritisk rustfrit stål, og plasticiteten er værre end A rustfrit stål, men fordi det har en bedre kombination af mekaniske egenskaber og korrosionsbestandighed (det har en vis korrosionsbestandighed , bære en vis belastning)
2. Bruges til fremstilling af mekaniske dele, medicinsk kirurgisk værktøj, måleværktøj, rustfri lejer, fjedre mv.
3. Omfattende sammenligning af korrosionsbestandighed og mekaniske egenskaber af A (austenit), F (ferrit) og M rustfrit stål:
M rustfrit stål har dårlig korrosionsbestandighed, men kan modstå en vis belastning; Et rustfrit stål har gennemsnitlig korrosionsbestandighed, gennemsnitlig styrke, men god plasticitet og sejhed; F rustfrit stål har god korrosionsbestandighed og oxidationsbestandighed, men er skørt.
1. Typiske ståltyper, sammensætninger og anvendelser
⑴① 13% Cr-stål med lavt kulstofindhold: såsom 1Cr13, 2Cr13; ② Lavt kulstofindhold 17% Cr-2% Ni (Ni: stabil A): Cr multi-fast opløsning styrkelse. ① og ② svarer til korrosionsbestandigt hærdet stål: varmebehandlingen er quenching + højtemperatur-hærdning. (Legeringen flytter S-punktet til venstre, så effekten ligner modulerende stål)
⑵ Medium carbon 13% Cr stål: såsom 3Cr13, 4Cr13, svarende til korrosionsbestandigt værktøjsstål; bratkøling + lav temperatur temperering
⑶ Højkulstof 18% Cr stål: såsom 9Cr18 osv., hvilket svarer til korrosionsbestandigt værktøjsstål. Slukning + lav temperatur temperering
2. Varmebehandling af martensitisk rustfrit stål
⑴ Blødgørende behandling: svarende til foreløbig varmebehandling
Efter at stål er smedet og valset, vil der forekomme martensitisk transformation på grund af luftafkøling, hvilket gør smedningen hård, forårsager revner på overfladen af smedningen og gør det vanskeligt at bearbejde. ①Højtemperaturtempering ②Fuldstændig udglødning
⑵Quenching og tempereringsbehandling
⑶Quenching og lav temperatur temperering
