Parasto nerūsējošā tērauda materiālu klasifikācija, raksturlielumi un termiskā apstrāde
Nerūsējošais tērauds ir ļoti leģēts tērauds, kas var izturēt koroziju gaisā vai ķīmiski korozīvā vidē. Saskaņā ar tērauda organizatorisko stāvokli normalizētā stāvoklī to var iedalīt ferīta nerūsējošajā tēraudā, austenīta nerūsējošajā tēraudā un martensīta nerūsējošajā tēraudā.
01
ferīta nerūsējošais tērauds
Kad hroma saturs sasniedz 13%, dzelzs-hroma sakausējumam nebūs fāzes transformācijas; kad hroma saturs sasniedz 12%, tas var izturēt koroziju, tāpēc Cr13 ferīta tērauds kļūst par ferīta nerūsējošo tēraudu.
Īpašības: Ferīta nerūsējošajam tēraudam ir labāka izturība pret koroziju un izturība pret oksidēšanu, jo īpaši izturība pret koroziju, bet tā mehāniskās īpašības (augstāka tecēšanas robeža nekā austenīta nerūsējošajam tēraudam, bet zemāka triecienizturība un lielāks trauslums) un process Tam ir slikta veiktspēja, un to galvenokārt izmanto skābes izturīgas struktūras ar nelielu spriegumu un kā antioksidācijas tērauds.
1. Tērauda veidi un ferīta nerūsējošā tērauda veidi
⑴Cr13 tips: piemēram, 0Cr13, 0Cr13Al (Al: paplašināts F, antioksidācija) utt., ko parasti izmanto kā karstumizturīgu tēraudu, antioksidāciju.
⑵Cr16-19 tips: piemēram, Cr17, Cr17Ti, Cr17Mo1Nb utt., kas var izturēt koroziju atmosfērā, saldūdenī un atšķaidītā slāpekļskābes vidē.
⑶Cr25-28 tips: piemēram, Cr25Ti, Cr26Mo1, Cr28 u.c., kas ir skābes izturīgi tēraudi, kas ir izturīgi pret spēcīgu koroziju.
2. Ferīta nerūsējošā tērauda trauslums
Ferīta tērauda ar augstu hroma saturu trūkums ir tas, ka tas ir trausls. Galvenie iemesli ir:
⑴ Rupji oriģinālie graudi:
① Struktūra liešanas stāvoklī ir rupja, un to nevar uzlabot, pārveidojot fāzi sildīšanas un dzesēšanas laikā, bet to var uzlabot tikai ar deformāciju un pārkristalizāciju; ② Ferīts nerada starpkristālu koroziju ātras atomu difūzijas dēļ (tāds pats princips kā F un Cr difūzijas ātrā), tam ir zema graudu rupjības temperatūra un augsts graudu raupšanas ātrums.
Risinājums: ražošanas laikā kontrolējiet galīgo kalšanas temperatūru vai galīgo velmēšanas temperatūru 750 grādu vai zemākā līmenī; pievienot tēraudam nelielu daudzumu titāna, lai novērstu graudu augšanu ar Ti (C, N); palielināt ferīta saturu nerūsējošajā tēraudā. Austenīta daudzumu augstā temperatūrā izmanto, lai kontrolētu graudu rupjību.
⑵ σ fāze: σ fāzei ir augsta cietība (HRC68 vai augstāka), un tā bieži tiek sadalīta gar graudu robežām, tāpēc tā rada lielu trauslumu un var veicināt starpkristālu koroziju. (Ātra dzesēšana, lai samazinātu nokrišņu daudzumu)
⑶475 grādu trauslums: (pēc ilgstošas karsēšanas temperatūras diapazonā no 400 līdz 500 grādiem vai lēnām atdziestot šajā temperatūras diapazonā, tērauds istabas temperatūrā kļūst ļoti trausls) Iemesls: karsējot 475 grādu temperatūrā, hroma atomi ferīts mēdz Sakārtots, veidojas daudzi ar hromu bagāti ferīti, kas uztur saskaņotu saikni ar pamatfāzi, izraisot režģa deformāciju un iekšējo spriegumu. Šajā laikā palielinās tērauda izturība, samazinās triecienizturība un palielinās trauslums.
⑷ Tērauds satur C, N, O un citus piemaisījumus un ieslēgumus
3. Ferīta nerūsējošā tērauda termiskā apstrāde
⑴ Ferīta nerūsējošā tērauda līdzsvara struktūra ir ferīts + hroma karbīds
⑵ Mērķis: Lai iegūtu ferīta struktūru ar vienmērīgu sastāvu, samazinātu karbīda nokrišņus, novērstu starpgraudu korozijas tendenci un novērstu σ fāzes nokrišņus un 475 grādu trauslumu, ferīta nerūsējošais tērauds pēc karstās velmēšanas bieži tiek rūdīts, rūdīts vai atkvēlināts. Termiskās apstrādes process. (Kad karbīdi nogulsnējas, var rasties punktveida korozija un starpkristālu korozija)
02
Austenīta nerūsējošais tērauds
Austenīta nerūsējošais tērauds ir izstrādāts ar 18% Cr-8% Ni kā tā tipisko sastāvu. (Tipa 18-8 austenīta nerūsējošais tērauds)
Īpašības: Augsta izturība pret koroziju (augstāka par M nerūsējošā tērauda, zemāka par F nerūsējošā tērauda), augsta plastika, stingrība un zemas temperatūras izturība, viegli pārstrādājama dažādu formu tēraudā, laba metināšanas veiktspēja, nemagnētiska utt. ir Tam ir labas visaptverošas mehāniskās īpašības, un tas ir visplašāk izmantotais nerūsējošā tērauda veids.
1. Tipiski tērauda veidi, īpašības un pielietojums
⑴cr-ni sērija Nerūsējošais tērauds: {0 Cr18ni9, 1Cr18ni9, 1Cr18ni9ti, 1Cr18ni11nb, {00 Cr18ni10, 00} Cr17ni7cu2, (pievienošanas ti un nb reducācijas graudi. paplašina A elementu)
⑵Cr-Mn-N sērija, Cr-Mn-Ni-N sērija nerūsējošais tērauds (pievienojot Mn un N, var aizstāt Ni)
Typical steel types: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Analysis: WCr﹪>12﹪ nerūsējošais tērauds; kas satur Mn, Ni, N ir austenīta nerūsējošais tērauds, ja tas satur Cr, Al, tas ir F nerūsējošais tērauds)
N cietā šķīduma stiprināšana nodrošina tēraudam lielāku tecēšanas robežu, plastiskumu un stingrību.
⑶ Metastabils austenīta nerūsējošais tērauds: daļēja martensīta transformācija notiek aukstās deformācijas laikā, tādējādi tērauds tiek stiprināts ar martensītu, pamatojoties uz aukstā darba sacietēšanu.
Papildinājums: Deformācija starp Ms un Md izraisa M fāzes transformāciju, un deformācija, kas lielāka par Md, mehāniski stabilizē A.
2. Austenīta nerūsējošā tērauda līdzsvarota struktūra un termiskā apstrāde
18-8 tipa austenīta nerūsējošā tērauda līdzsvara struktūra ir austenīta + ferīta + karbīda kompleksā fāzes struktūra. Faktiskais vienfāzes austenīts tiek iegūts, apstrādājot ar cieto šķīdumu. Mērķis ir izšķīdināt gan ferītu, gan karbīdu A, lai iegūtu vienfāzes A.
03
martensīta nerūsējošais tērauds
1. Martensīta nerūsējošais tērauds satur 12--18% Cr. Salīdzinot ar ferīta nerūsējošo tēraudu, tā sastāva īpašības ir šādas:
⑴ Hroma satura augšējā robeža ir zemāka (ja pārāk daudz, tā ir F)
⑵ Tas satur arī noteiktu daudzumu fāzes stabilizējošu elementu, piemēram, oglekli un niķeli. (Ne pārāk daudz niķeļa)
⑶ Šāda veida tērauda izturība pret koroziju un metināmība ir sliktāka nekā austenīta un ferīta nerūsējošajam tēraudam, un plastiskums ir sliktāks nekā A nerūsējošajam tēraudam, bet tāpēc, ka tam ir labāka mehānisko īpašību un izturības pret koroziju kombinācija (tam ir noteikta izturība pret koroziju, izturēt noteiktu slodzi)
2. Izmanto mehānisko detaļu, medicīnisko ķirurģisko instrumentu, mērinstrumentu, nerūsējošā gultņu, atsperu u.c. ražošanai.
3. Visaptverošs A (austenīts), F (ferīts) un M nerūsējošā tērauda korozijas izturības un mehānisko īpašību salīdzinājums:
M nerūsējošajam tēraudam ir slikta izturība pret koroziju, taču tas var izturēt noteiktu slodzi; Nerūsējošajam tēraudam ir vidēja izturība pret koroziju, vidēja izturība, bet laba plastika un stingrība; F nerūsējošajam tēraudam ir laba izturība pret koroziju un oksidācijas izturība, taču tas ir trausls.
1. Tipiski tērauda veidi, sastāvi un pielietojumi
⑴① Zema oglekļa satura 13% Cr tērauds: piemēram, 1Cr13, 2Cr13; ② Zema oglekļa satura 17% Cr-2% Ni (Ni: stabils A): Cr vairāku cietvielu šķīduma stiprināšana. ① un ② ir līdzvērtīgi korozijizturīgam rūdītam tēraudam: termiskā apstrāde ir rūdīšana + rūdīšana augstā temperatūrā. (Sakausējums pārvieto S punktu pa kreisi, tāpēc efekts ir līdzīgs modulējošam tēraudam)
⑵ Vidēja oglekļa 13% Cr tērauds: piemēram, 3Cr13, 4Cr13, kas līdzvērtīgs korozijizturīgam instrumentu tēraudam; rūdīšana + rūdīšana zemā temperatūrā
⑶ Augsta oglekļa satura 18% Cr tērauds: piemēram, 9Cr18 utt., kas ir līdzvērtīgs korozijizturīgam instrumentu tēraudam. Rūdīšana + rūdīšana zemā temperatūrā
2. Martensīta nerūsējošā tērauda termiskā apstrāde
⑴ Mīkstināšana: līdzvērtīga iepriekšējai termiskai apstrādei
Pēc tērauda kalšanas un velmēšanas gaisa dzesēšanas dēļ notiks martensīta transformācija, padarot kalšanu cietu, radot plaisas uz kaluma virsmas un apgrūtinot tā apstrādi. ① Rūdīšana augstā temperatūrā ② Pilnīga atkausēšana
⑵ Rūdīšanas un rūdīšanas apstrāde
⑶ Rūdīšana un rūdīšana zemā temperatūrā
