Класификација, карактеристике и термичка обрада уобичајених материјала од нерђајућег челика
Нерђајући челик је високолегирани челик који може да одоли корозији у ваздуху или хемијски корозивним медијима. Према организационом стању челика у нормализованом стању, може се поделити на феритни нерђајући челик, аустенитни нерђајући челик и мартензитни нерђајући челик.
01
феритни нерђајући челик
Када садржај хрома достигне 13%, легура гвожђа и хрома неће имати фазну трансформацију; када садржај хрома достигне 12%, може се одупрети корозији, тако да Цр13 феритни челик постаје феритни нерђајући челик.
Карактеристике: Феритни нерђајући челик има бољу отпорност на корозију и отпорност на оксидацију, посебно отпорност на корозију под напоном, али његова механичка својства (већа чврстоћа течења од аустенитног нерђајућег челика, али мања жилавост на удар и већа кртост) и процес Има лоше перформансе и углавном се користи у структуре отпорне на киселине са малим напрезањем и као антиоксидациони челик.
1. Врсте челика и врсте феритног нерђајућег челика
⑴Цр13 тип: као што је 0Цр13, 0Цр13Ал (Ал: проширени Ф, антиоксидација), итд., који се обично користи као челик отпоран на топлоту, антиоксидација.
⑵Цр16-19 тип: као што су Цр17, Цр17Ти, Цр17Мо1Нб, итд., који могу да издрже корозију у атмосфери, слаткој води и медијуму са разблаженом азотном киселином.
⑶Цр25-28 тип: као што су Цр25Ти, Цр26Мо1, Цр28, итд., који су челици отпорни на киселине који су отпорни на јаке корозивне медије.
2. Крхкост феритног нерђајућег челика
Недостатак феритног челика са високим садржајем хрома је што је крт. Главни разлози су:
⑴ Груба оригинална зрна:
① Структура у ливеном стању је груба и не може се рафинисати фазном трансформацијом током загревања и хлађења, већ се може рафинисати само деформацијом и рекристализацијом; ② Ферит не производи интергрануларну корозију због брзе атомске дифузије (исти принцип као Ф, и Цр дифузија Брза), има ниску температуру грубости зрна и високу брзину зрна.
Решење: Током производње, контролишите коначну температуру ковања или коначну температуру ваљања на 750 степени или ниже; додати малу количину титанијума у челик да спречи раст зрна са Ти (Ц, Н); повећати садржај ферита у нерђајућем челику. Количина аустенита на високој температури користи се за контролу грубости зрна.
⑵ σ фаза: σ фаза има високу тврдоћу (ХРЦ68 или више) и често је распоређена дуж граница зрна, тако да узрокује велику крхкост и може подстаћи интергрануларну корозију. (Брзо хлађење за смањење падавина)
⑶475 степени кртости: (Након дугог загревања у температурном опсегу од 400 до 500 степени или када се полако хлади у овом температурном опсегу, челик постаје веома крт на собној температури) Разлог: Када се загрева на 475 степени, атоми хрома у ферит има тенденцију да Уређено, формирају се многи ферити богати хромом, који одржавају кохерентну везу са матичном фазом, изазивајући изобличење решетке и унутрашње напрезање. У овом тренутку, чврстоћа челика се повећава, ударна жилавост се смањује, а крхкост се повећава.
⑷ Челик садржи Ц, Н, О и друге нечистоће и инклузије
3. Термичка обрада феритног нерђајућег челика
⑴ Структура равнотеже феритног нерђајућег челика је ферит + хром карбид
⑵Сврха: Да би се добила феритна структура са уједначеним саставом, смањила таложење карбида, елиминисала тенденција интергрануларне корозије и елиминисала таложење σ фазе и кртост од 475 степени, феритни нерђајући челик се често гаси, каљује или жари након врућег ваљања. Процес топлотне обраде. (Када се карбиди таложе, склоне су настанку корозије удубљења и интергрануларне корозије)
02
Аустенитни нерђајући челик
Аустенитни нерђајући челик је развијен са 18% Цр-8% Ни као типичним саставом. (Тип 18-8 аустенитног нерђајућег челика)
Карактеристике: Висока отпорност на корозију (већа од М нерђајућег челика, нижа од Ф нерђајућег челика), висока пластичност, жилавост и жилавост на ниским температурама, лако се обрађује у челик различитих облика, добре перформансе заваривања, немагнетно итд. Поседује добра свеобухватна механичка својства и најраспрострањенија је врста нерђајућег челика.
1. Типичне врсте челика, својства и примена
⑴Цр-Ни серија нерђајућег челика: 0Цр18Ни9, 1Цр18Ни9, 1Цр18Ни9Ти, 1Цр18Ни11Нб, 00Цр18Ни10, 00Цр17Ни7Цу2, (додавање Ти и Нб корозивног напрезања смањује; проширује А елемент)
⑵Цр-Мн-Н серија, Цр-Мн-Ни-Н серија од нерђајућег челика (додавање Мн и Н може заменити Ни)
Typical steel types: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Analysis: WCr﹪>12﹪ нерђајући челик; који садржи Мн, Ни, Н је аустенитни нерђајући челик, ако садржи Цр, Ал, то је Ф нерђајући челик)
Ојачање чврстим раствором Н даје челику већу границу течења, пластичност и жилавост.
⑶ Метастабилни аустенитни нерђајући челик: Делимична мартензитна трансформација се дешава током хладне деформације, тако да је челик ојачан мартензитом на основу каљења у хладном раду.
Додатак: Деформација између Мс и Мд индукује М фазну трансформацију, а деформација већа од Мд стабилизује А механички.
2. Уравнотежена структура и топлотна обрада аустенитног нерђајућег челика
Равнотежна структура аустенитног нерђајућег челика типа 18-8 је комплексна фазна структура аустенит + ферит + карбид. Стварни једнофазни аустенит се добија третманом у чврстом раствору. Сврха је да се и ферит и карбид растворе у А да би се добио једнофазни А.
03
мартензитни нерђајући челик
1. Мартензитни нерђајући челик садржи 12--18% Цр. У поређењу са феритним нерђајућим челиком, његове карактеристике састава су:
⑴Горња граница садржаја хрома је нижа (ако је превише, то је Ф)
⑵ Такође садржи одређену количину елемената за стабилизацију фазе као што су угљеник и никл. (Не превише никла)
⑶Отпорност на корозију и заварљивост ове врсте челика су лошији од аустенитног и феритног нерђајућег челика, а пластичност је лошија од А нерђајућег челика, али зато што има бољу комбинацију механичких својстава и отпорности на корозију (има одређену отпорност на корозију, издржати одређено оптерећење)
2. Користи се за производњу механичких делова, медицинских хируршких алата, мерних алата, нерђајућих лежајева, опруга итд.
3. Свеобухватно поређење отпорности на корозију и механичких својстава А (аустенит), Ф (ферит) и М нерђајућег челика:
М нерђајући челик има слабу отпорност на корозију, али може издржати одређено оптерећење; Нерђајући челик има просечну отпорност на корозију, просечну чврстоћу, али добру пластичност и жилавост; Ф нерђајући челик има добру отпорност на корозију и отпорност на оксидацију, али је крхак.
1. Типичне врсте челика, састави и примена
⑴① Челик са ниским садржајем угљеника 13% Цр: као што су 1Цр13, 2Цр13; ② Ниско угљеник 17% Цр-2% Ни (Ни: стабилан А): Цр више-чврсто јачање раствора. ① и ② су еквивалентни каљеном челику отпорном на корозију: топлотна обрада је гашење + каљење на високој температури. (Легура помера тачку С улево, тако да је ефекат сличан модулисаном челику)
⑵ Челик са средњим угљеником од 13% Цр: као што је 3Цр13, 4Цр13, еквивалентан алатном челику отпорном на корозију; каљење + каљење на ниској температури
⑶ Челик са високим садржајем угљеника 18% Цр: као што је 9Цр18, итд., што је еквивалентно челику за алате отпорном на корозију. Каљење + каљење на ниским температурама
2. Термичка обрада мартензитног нерђајућег челика
⑴Омекшавање: еквивалентно претходној топлотној обради
Након што је челик кован и ваљан, долази до мартензитне трансформације услед ваздушног хлађења, чинећи ковање тврдим, изазивајући пукотине на површини отковка и отежавајући машинску обраду. ①Каљење на високим температурама ②Завршно жарење
⑵ Третман гашењем и каљењем
⑶Каљење и каљење на ниским температурама
