Ωστενίτης, φερρίτης, μαρτενσίτης, PH και διπλός ανοξείδωτος χάλυβας
Ποιοι είναι οι διαφορετικοί τύποι ανοξείδωτου χάλυβα; Μπορεί ο ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας να υποστεί θερμική επεξεργασία; Μπορεί ο φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας να υποστεί θερμική επεξεργασία; Τι ανοξείδωτο χάλυβα μπορείτε να επεξεργαστείτε με θερμότητα; Τι κάνει το ανοξείδωτο χάλυβα ανθεκτικό στη σκουριά;
Η συνηθισμένη καθημερινή εμπειρία μας λέει ότι ο χάλυβας διαβρώνεται. Δώστε του νερό και οξυγόνο και θα σκουριάσει. Η πορώδης σκουριά θα συνεχίσει να αναπτύσσεται και να ξεφλουδίζει μέχρι να καταναλώσει τελικά όλο το ατσάλι. Αλλά προσθέτοντας αρκετό χρώμιο στον χάλυβα σχηματίζεται μόνο ένα λεπτό στρώμα οξειδίου, το οποίο δεν θα επιτρέψει τη συνέχιση της διάβρωσης. Με βάση την περιεκτικότητα σε χρώμιο στο κράμα και τις επιδράσεις ορισμένων άλλων στοιχείων, διάφορα συστατικά με διάφορα χαρακτηριστικά συνδυασμού έχουν καθιερωθεί ως τυπικά κράματα.
Το συγκεκριμένο περιβάλλον, η θερμοκρασία, η απαιτούμενη αντοχή, η δυνατότητα κατασκευής και τελικά... το κόστος περιλαμβάνουν την επιλογή του τύπου ανοξείδωτου χάλυβα που θα χρησιμοποιηθεί σε οποιαδήποτε δεδομένη εφαρμογή.
Ο ανοξείδωτος χάλυβας ταξινομείται σε ωστενίτη, φερρίτη, μαρτενσίτη, διπλή σκλήρυνση ή σκλήρυνση με καθίζηση ανάλογα με τη μεταλλουργική του δομή.
ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα
01
Οι σειρές AISI 200 και 300... δεν μπορούν να σκληρυνθούν με θερμική επεξεργασία. Το HT εξαρτάται από τη δομή που αλλάζει με τη θερμοκρασία. Από υψηλές θερμοκρασίες έως 1900 βαθμούς C έως εξαιρετικά χαμηλές αρνητικές 300 βαθμούς C, αυτοί οι βαθμοί παραμένουν σε ωστενιτική κατάσταση. Υπό κανονικές συνθήκες, δεν υπάρχει σχεδόν καμία αντίδραση στους μαγνήτες. Η ψυχρή επεξεργασία αυτού του υλικού μπορεί να το κάνει ελαφρώς μαγνητικό. Οι συνήθεις τύποι που συνήθως αναφέρονται ως "18-8" (που σημαίνει ότι η ονομαστική ποσότητα του CR είναι 18% και η ονομαστική ποσότητα του Ni είναι 8%) είναι 303, 304 και 316. 316 προσθέτει επίσης μολυβδαίνιο, το οποίο βελτιώνει την απόδοση διάβρωσης σε πολλά περιβάλλοντα σε σύγκριση με το 304. Επιπλέον, το 316 έχει ισχυρότερες αντιοξειδωτικές ιδιότητες σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Η προσθήκη θείου στον ανοξείδωτο χάλυβα 303 βελτιώνει τα χαρακτηριστικά επεξεργασίας, αλλά θυσιάζει κάποια αντοχή στη διάβρωση. Η ανοπτημένη κατάσταση είναι η πιο ανθεκτική στη διάβρωση και χρησιμοποιείται συνήθως. Παρουσιάζει καλή αντοχή και σκληρότητα σε εφαρμογές σε χαμηλές θερμοκρασίες.
02
Ορισμένα κράματα της σειράς AISI 400 δεν μπορούν να σκληρυνθούν μέσω θερμικής επεξεργασίας, επειδή αυτοί οι ανοξείδωτοι χάλυβες εξακολουθούν να διατηρούν μια κατάσταση φερρίτη εντός του εύρους κρίσιμης θερμοκρασίας. Μερικοί ανοξείδωτοι χάλυβες αντιδρούν στους μαγνήτες όπως ο συνηθισμένος χάλυβας. Ο βαθμός "καθαρού Cr" από ανοξείδωτο χάλυβα 405 και 409 έχει σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε Cr, καθιστώντας τον κατάλληλο για εφαρμογές εξάτμισης αυτοκινήτων όπου η εμφάνιση δεν είναι σημαντική. Ο ανοξείδωτος χάλυβας 430 και άλλα κράματα με υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρώμιο μπορούν να αντισταθούν στη διάβρωση σε υψηλότερες θερμοκρασίες και να διατηρήσουν καλύτερη εμφάνιση για εφαρμογές όπως η διακόσμηση αυτοκινήτων ή οικιακών συσκευών με χαμηλότερο κόστος από τον βαθμό ωστενιτικού.
Η ανοπτημένη κατάσταση είναι η πιο ανθεκτική στη διάβρωση.
Ο μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας που αποτελείται από περιθώρια της σειράς AISI 400 μπορεί να σκληρυνθεί μέσω συμβατικής θερμικής επεξεργασίας. Η θερμική επεξεργασία είναι παρόμοια με τη θερμική επεξεργασία του κράματος χάλυβα. Έχουν ωστενιτική δομή σε υψηλές θερμοκρασίες και υφίστανται ταχεία ψύξη για να μετατραπούν σε μαρτενσιτική δομή. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε συνθήκες πλήρους σκλήρυνσης για την επίτευξη βέλτιστης αντοχής στη διάβρωση, ενώ διαθέτουν επίσης υψηλή αντοχή και σκληρότητα. Σύμφωνα με διαφορετικούς τύπους, η ενδιάμεση τιμή του HRc (σκληρότητα Rockwell) για τον ανοξείδωτο χάλυβα 410 και 416 μπορεί να είναι 60 HRc για τον ανοξείδωτο χάλυβα 440c, καθώς η μέγιστη σκληρότητα μετά τη θερμική επεξεργασία εξαρτάται από την περιεκτικότητα σε άνθρακα. Η επιτεύξιμη σκληρότητα αυξάνεται με την αύξηση της περιεκτικότητας σε άνθρακα. Αυτοί οι ανοξείδωτοι χάλυβες αντιδρούν επίσης σε μαγνήτες όπως ο φερρίτης.
PH από ανοξείδωτο χάλυβα που έχει σκληρυνθεί με καθίζηση
03
Το PH σημαίνει "σκληροποίηση κατακρήμνισης". Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να σκληρυνθούν μέσω θερμικής επεξεργασίας. Συνήθως αντιδρούν και στους μαγνήτες. Το πιο κοινό κράμα είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 630, που συνήθως αναφέρεται ως "17-4". Η θερμική επεξεργασία περιλαμβάνει "επεξεργασία διαλύματος" υψηλής θερμοκρασίας (επίσης γνωστή ως ανόπτηση ή ανόπτηση διαλύματος), ακολουθούμενη από "γήρανση" σε θερμοκρασίες μεταξύ 900 F και 1150 F. Στις 900 ώρες, η αντοχή και η γενική απόδοση διάβρωσης είναι υψηλότερες. Η αντοχή μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας, ενώ η θερμοκρασία γήρανσης αυξάνεται αλλά η σκληρότητα αυξάνεται. Για ορισμένα συγκεκριμένα περιβάλλοντα, η απόδοση διάβρωσης έχει επίσης βελτιωθεί. Σε αυτές τις εφαρμογές, η αντοχή και η απόδοση διάβρωσης είναι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Τέλος, υπάρχει ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας, ο οποίος είναι ένας τύπος ανοξείδωτου χάλυβα με μικτή δομή ωστενίτη και φερρίτη, που χρησιμοποιείται για πιο συγκεκριμένες εφαρμογές από ό,τι σε αυτήν την εισαγωγή από ανοξείδωτο χάλυβα. Πολλά είναι ιδιόκτητα ονόματα, ενώ μερικά, όπως το 2205, θεωρούνται τυπικά ή καθολικά ονόματα από ανοξείδωτο χάλυβα.