Egenskaberne ved ferritiske rustfrit stålmaterialer kan forstås i én artikel!
01 Hvad er ferritisk rustfrit stål? Som det foretrukne alternative materiale til austenitisk rustfrit stål
Ferritisk rustfrit stål refererer til rustfrit stålmaterialer med et kromindhold mellem 10,5% og 30%, en kropscentreret kubisk kornstruktur og en hovedsagelig ferritstruktur. Da denne kropscentrerede kubiske kornstruktur er typisk for alfajern, er ferritisk rustfrit stål magnetisk.
Ferrit er et vigtigt medlem af familien af rustfrit stål, der er nummer to i output efter austenitisk rustfrit stål. På grund af historiske årsager og begrænsninger af tidlig smelteteknologi klarer ferritisk rustfrit stål sig dårligt med hensyn til korrosionsbestandighed, og på grund af dets magnetiske egenskaber forveksles det ofte med "falsk" rustfrit stål.
Derfor har der i lang tid været en misforståelse om, at ferritisk rustfrit stål har dårlig ydeevne, mens austenitisk rustfrit stål er det autentiske rustfrit stål med fremragende ydeevne.
Med det overordnede fremskridt inden for teknologi dukker der konstant moderne ferritiske rustfrie stål med høj kvalitet og lave omkostninger op. Blandt dem er 4XX-serien blevet det foretrukne alternative materiale til austenitisk rustfrit stål og bruges endda til at erstatte røde kobber- og hvide kobberrør.
Fremkomsten af dette substitutionskrav er først og fremmest omkostninger. Da prisen på krom er relativt stabil, mens kobber-nikkel-markedet svinger hyppigt og med store amplituder, har nikkelfrit ferritisk rustfrit stål en omkostningssubstitutionsfordel. For det andet forbedres moderne metallurgisk teknologi dag for dag, og den samme ydeevne af austenitisk rustfrit stål er opnået i det samme miljø. For eksempel svarer den lokale korrosionsbestandighed på 444 tilsat molybdæn grundlæggende til den for austenitisk 316.
02 Klassificering af ferritisk rustfrit stål Anvendelsesscenarier for forskellige typer ferritisk rustfrit stål
Ferritisk rustfrit stål kan opdeles i to kategorier: almindeligt og højrent ferrit alt efter om det samlede indhold af kulstof og nitrogen er mindre end 0,05 %. I henhold til kromindholdet opdeles almindeligt ferritisk rustfrit stål i lavt krom, medium krom og ferritisk rustfrit stål med højt krom.
Chromindholdet i ferritisk rustfrit stål med lavt krom er generelt mellem 10,5 % og 14 %. Det har det laveste chromindhold blandt alle ferritiske rustfrie stål og er også det billigste materiale. Denne type rustfrit stål er velegnet til brug i let korrosive miljøer eller scener, der tillader lokal rust. For eksempel er 409 specielt designet til biludstødningsdæmpere; 410L bruges til beholdere og LCD-displayrammer.
Chromindholdet i medium-chrom ferritisk rustfrit stål er mellem 14% og 19%, og dets ydeevne er tæt på austenitisk 304 rustfrit stål. Det er det mest udbredte materiale i det ferritiske system. På grund af sit høje kromindhold og fremragende korrosionsbestandighed er 430 meget udbredt i vaskemaskinetromler, opvaskemaskiner, komfurer og køkkenudstyr. Det er det foretrukne alternativ til austenitiske 304-materialer.
Chromindholdet i ferritisk rustfrit stål med højt krom er mellem 19% og 30%. Ved yderligere at øge chromindholdet og tilføje molybdæn og andre grundstoffer forbedres korrosionsbestandigheden og oxidationsbestandigheden. Denne type rustfrit stål har fordele i forhold til austenitisk 316 rustfrit stål, så det er meget udbredt i kystnære bygninger og korrosive miljøer med højt klorindhold.
Højren ferrit betyder, at det samlede indhold af kulstof og nitrogen er mindre end 0,05 %. Samtidig tilsættes elementer som molybdæn, titanium og niobium for at øge modstanden mod intergranulær korrosion, grubetæring, spaltekorrosion og svejseydelse. Derfor er denne type materiale mere almindeligt anvendt i dele til mikrobølgeovne, varmtvandsbeholdere, solvarmevandvarmere eller el-kedelprodukter.
03 Ferritisk rustfrit stål vs austenitisk rustfrit stål, hvilken har bedre ydeevne?
Austenitisk rustfrit stål tegner sig for mere end 70% af verdens samlede produktion af rustfrit stål, og er i øjeblikket det mest udbredte rustfri stålmateriale.
Som et nikkelfrit krombaseret rustfrit stål kaldes ferritisk rustfrit stål "økonomisk" rustfrit stål på grund af dets lavere omkostninger og de vigtigste egenskaber ved nikkelholdigt austenitisk rustfrit stål. Præstationssammenligningen mellem de to afspejles hovedsageligt i:
√ Ferritisk rustfrit stål er magnetisk vs austenitisk rustfrit stål er ikke-magnetisk
√ Ferritisk rustfrit stål har en lavere termisk ekspansionshastighed
√ Ferritisk rustfrit stål har bedre oxidationsmodstand i højtemperaturmiljøer
√ Den termiske ledningsevne af ferritisk rustfrit stål er højere end for austenitisk rustfrit stål
√ Krybemodstanden af niobiumholdigt ferritisk rustfrit stål er mindre
√ Ferritisk rustfrit stål er lettere at bearbejde.
√ Mindre tilbagespringstendens end austenitisk rustfrit stål under koldformning
√ Flydegrænsen for ferritisk rustfrit stål er højere end for 304 rustfrit stål
√ Ferritisk rustfrit stål er ikke tilbøjeligt til spændingskorrosionsrevner 04 Konvertering af ferritiske rustfrit stålkvaliteter mellem lande
På grund af forskellige juridiske standarder i forskellige lande er mærkenavnene for ferritisk rustfrit stål også forskellige i forskellige lande og organisationer. Men selvom der er nogle forskelle i standarderne og navnene i forskellige lande, repræsenterer de generelt det samme materiale. Sammenligningstabellen over varemærkekonverteringer i forskellige lande er vist i figur 7.
05Kemisk sammensætning af ferritisk rustfrit stål
Først når kromindholdet er mere end 10,5 %, kan det kaldes rustfrit stål. Når chrom kommer i kontakt med luft eller vand, vil der dannes et tæt lag chromtrioxid på overfladen. Når først denne oxidfilm er dannet, vil den ikke længere følge vand og luft. Dette er hovedårsagen til, at rustfrit stål er rustfrit. Ferritisk rustfrit stål har et højt chromindhold, så det har fremragende modstandsdygtighed over for korrosion og oxidation.
06Fysiske og mekaniske egenskaber af ferritisk rustfrit stål
Densiteten af ferritisk rustfrit stål er mellem 7,64 og 7,75, og der vil være små forskelle, efterhånden som legeringsindholdet ændres. Derudover er god varmeledningsevne også en fordel i dens fysiske egenskaber.
Sammenlignet med andre serier er de mekaniske egenskaber af ferritisk rustfrit stål relativt moderate. Fordi det ikke har nogen faseændring, kan det ikke styrkes ved varmebehandling. Det er normalt udglødet ved 700 ~ 800 grader.
I de senere år har udbuddet af globale ressourcer været stramt, handelsfriktioner er fortsat, og prisen på ikke-jernholdige metaller, især nikkel, er fortsat med at stige, hvilket har medført et enormt omkostningspres for virksomheder, der producerer rustfrit stål, hvilket uundgåeligt vil føre til austenitisk og nikkelfrit ferritisk rustfrit stål med lavt nikkelindhold. At bringe et bredere rum til udvikling og anvendelse.
