AISI314 (1.4841 /x15crnisi25‑21) الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

1. مقدمة

AISI314 الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, موحد أيضًا كـ EN1.4841 و X15CRNISI25‑21, يقدم توازنًا استثنائيًا لقوة ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة الأكسدة.

تم تطويره في الخمسينيات من القرن الماضي لخدمة الصناعات المعالجة بالحرارة والبتروكيماويات المزدهرة, 314 اكتسبت بسرعة قبول دولي.

اليوم, يميز بشكل بارز في ASTM, من, ومعايير JIS, مما يجعلها فرس العمل المعترف به عالميا للمكونات المعرضة لدرجات حرارة الخدمة المستمرة تصل إلى 1050 درجة مئوية.

هذه المقالة تفحص كيميائها, المعادن, خصائص الأداء, والتطبيقات الصناعية لتوجيه المهندسين في اختيار المواد والتصميم.

2. التركيب الكيميائي لـ AISI314

AISI 314 ينتمي إلى فئة الأوستينية فولاذ مقاوم للصدأ, يتميز المكعب الذي يركز على الوجه (ج) التركيب البلوري الذي لا يزال مستقرًا عبر نطاق درجة حرارة واسعة.

تؤكد كيمياءها على مستويات عالية من الكروم والنيكل, معززة بواسطة السيليكون لأداء درجات الحرارة العالية. فيما يلي نطاق تكوين نموذجي:

عنصر	محتوى (بالوزن ٪)	الوظيفة الأساسية
الكروم	24.0 -26.0	يشكل مقياسًا واقعيًا cr₂o₃; يعزز مقاومة الأكسدة حتى 1050 درجة مئوية.
النيكل	19.0 -22.0	يستقر مرحلة أوستنيكية; يحافظ على ليونة ومتانة في درجة حرارة عالية.
السيليكون	0.7 -1.5	يحسن التصاق النطاق; يعويد الكبريتات والمكربن ​​في الأجواء العدوانية.
الكربون	≤0.12	يساهم في قوة الزحف; الحد الأدنى يمنع هطول الأمطار الكربي ويحافظ على مقاومة التآكل.
المنغنيز	≤1.0	يساعد استقرار الأوستينيت ويعزز العمل الساخن.
الفسفور	≤0.045	أبقى منخفضًا لتقليل الحضور عند حدود الحبوب.
الكبريت	≤0.015	تسيطر عليها للحد من الساخن أثناء اللحام والتزوير.

3. الخصائص الفيزيائية

تؤثر الخصائص الفيزيائية لـ AISI 314 على خيارات التصميم وسلوك الخدمة.

بشكل ملحوظ, إن طبيعتها غير المغناطيسية والتوصيل الحراري المعتدل تجعلها سبيكة مفضلة لأنابيب التبادل الحراري, عناصر ومكونات الفرن في البيئات الكهرومغناطيسية الحساسة.

ملكية	قيمة	المعنى الضمني
قابلية المغناطيسية	لا أحد	يحتفظ بالسلوك غير المغنطيسي عبر جميع درجات الحرارة; مثالية لأجهزة الاستشعار, لفائف.
كثافة	7.9 kg/dm³	يوازن القوة والكتلة; يسهل حسابات الوزن في التصميم الهيكلي.
الموصلية الحرارية	15 ث/م · ك (≤20 درجة مئوية)	يجري الحرارة بشكل معتدل; يتجنب النقاط الساخنة مع الحد من فقدان الحرارة المفرطة.
المقاومة الكهربائية	0.9 Ω · مم²/م (rt)	يعرض المقاومة الأوستنية النموذجية; يُبلغ تصميم السلطة والدفء عن عناصر التسخين.

4. الخصائص الميكانيكية & أداء درجة حرارة عالية

AISI 314 يوفر مجموعة نادرة من ليونة درجة حرارة الغرفة وقوة درجة الحرارة المرتفعة. فضلاً عن ذلك, يقاوم الأحمال الحرارية الدورية ويقاوم الأكسدة.

ملكية	درجة حرارة الغرفة.	900 درجة مئوية	1 000 درجة مئوية
قوة الشد (MPA)	580 -700	~ 250	~ 150
قوة العائد (MPA)	200 -350	~ 100	~ 50
استطالة (%)	≥40	≥20	≥15
قوة تمزق الزحف (100 ح)	-	~ 15mpa	~ 5mpa

الإرهاق الحراري وسلوك الأكسدة

• في الاختبارات الدورية بين درجة حرارة الغرفة و 1 000 درجة مئوية, AISI 314 نجت العينات 2 000 دورات الحرارة/البرودة قبل إظهار الشقوق الأولى.
• بالإضافة إلى, يلتزم مقياس السيليكون الغني بقوة, الحد من النطاق; عشر دورات على مدار 24 ساعة في 1 000 درجة مئوية مكاسب الوزن المنتجة تحت 5 ملغ/سميم, مقارنة ب 8 ملغ/سميم للصف 310.

توضح هذه البيانات أن AISI 314 لا يتحمل أحمال درجات الحرارة العالية الثابتة فحسب ، بل يقاوم أيضًا الضغوط الميكانيكية والبيئية المدمجة لركوب الدراجات والأكسدة الحرارية.

5. مقاومة التآكل

الانتقال من السمات الميكانيكية إلى الأداء البيئي, AISI 314 يتفوق في كل من الأجواء المؤكسدة والقلق بشكل معتدل:

الأكسدة في الهواء & الظروف الدورية

• يشكل حجمًا ملتصقًا بإحكام 1 050 درجة مئوية. عندما تتعرض لعشر دورات 24 ساعة في 1 000 درجة مئوية, زيادة الوزن في المتوسط ​​تحت 5 ملغ/سميم, مقارنة ب 8 ملغ/سم² ل 310.

مقاومة الكبريت

• توفر إضافات السيليكون حماية فائقة في الغازات الكبريتية, مقاومة الانفصال عن 650 درجة مئوية.

المكربن & نترعة

• في أجواء الكربنة في 950 ° C ل 1,000 ح, 314 أظهر فقط 2 الزيت/سم مربع زيادة الوزن, يتفوق على الأداء 310 و 330 بحوالي 20 %.

تآكل مائي (الخشب = 24-29)

• ضد بيئات الكلوريد والمواد الكيميائية العامة, 314عدد مكافئ مقاومة الحفر (خشب) يضمن أداء قوي, تنافس 316 في العديد من شروط الخدمة.

6. التصنيع & لحام

AISI 314 يجمع بين قابلية التشكيل الممتازة مع قابلية اللحام الواسعة, السماح للمصنعين بإنتاج أشكال معقدة ومفاصل قوية دون دورات معاملة حرارة مرهقة.

قابلية التشكيل & العمل البارد

• الحد من البرد: يمكنك أن تنحني البارد أو الانحناء 314 ما يصل الى 30 % الحد من السمك بدون تشققات, بفضل هيكلها الأوستيني الكامل.
• قطر الانحناء: الحفاظ على الحد الأدنى داخل دائرة نصف قطرها بين الانحناء 3 × سمك المادة لتجنب وضع علامة السطح.
• رسم عميق: للكؤوس أو القذائف, الحد من عمق الرسم لكل تمريرة 30 % قطر فارغ, ثم الصلب إذا كان هناك حاجة إلى مزيد من التخفيض.
• دورات الصلب: بعد العمل البارد الثقيل (> 30 %), استعادة ليونة عن طريق حل الحل في 1 050 - 1 150 درجة مئوية تليها إخماد الهواء أو الماء.

قابلية اللحام

• متوافق مع تيج, ماج, غمر - قوس, العمليات بالليزر وعمليات القولون المحميين.
• التسخين غير ضروري بشكل عام; مع ذلك, الحد من مدخلات الحرارة يتجنب تكوين الساخنة.
• استخدم واحدة 1.4842 (x12crni25‑20) سلك الحشو لمطابقة تكوين السبائك والحفاظ على قوة الزحف.
• على الرغم من أن حل ما بعد الحل الصلب (1 050 - 1 150 درجة مئوية) ليس إلزاميا, تعيد دورة موجزة مقاومة التآكل المثلى في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

7. تسامح & القابلية للآلات

تسامح

AISI 314 يتزحلق بشكل جيد بشكل استثنائي بين 1 175 ° C و 1 000 درجة مئوية. مباشرة بعد مرور كل تزوير, إخماد الجزء في الهواء أو الماء لقفل غرامة, هيكل الحبوب إعادة بلورة.

لأن 314 يقاوم الأكسدة حتى 1 150 درجة مئوية, يمكنك الحفاظ على سلامة النطاق طوال العمل الساخن.

لكن, تجنب التمسك أو التسخين بين 600 ° C و 900 درجة مئوية- قمم الحضور في الطور في هذا النطاق. كلا من العائد المفتوح والانخفاض المتساقط, تشوهات عالية الجودة.

المعالجة الحرارية & تشكيل ساخن

• الحل الصلب: الحرارة ل 1 050 - 1 150 درجة مئوية, ثم Air- QuoCen للاستعادة أقصى مقاومة للتآكل والليونة.
• تشكيل ساخن: أداء عمليات تشكيل بين 1 150 ° C و 800 درجة مئوية, يليه الهواء الجوي.
  تضمن هذه النافذة قابلية عمل ممتازة مع منع تكوين الطور غير المرغوب فيه.

القابلية للآلات

AISI 314 معدلات 35-45 % من الصلب الحرة. هطول كربيد أثناء القطع المتسارع تلبس الأدوات, لذلك الالتزام بهذه الإرشادات:

• قطع أعماق & سرعات: استخدام الأعماق الضحلة (1-3 ملم) وسرعات معتدلة (50-80 م/أنا) لتقليل إلى أدنى حد من هبوط العمل.
• تبريد: توظيف عالية التدفق, سائل التبريد الاصطناعي لتعويض الموصلية الحرارية المنخفضة ومنع حافة المبنى.
• الأدوات: اختر كربريد حادة أو إدراج CBN مع الطلاء المقاومة للارتداء (على سبيل المثال, tialn), والحفاظ على الخلاصات النهائية الخفيفة (0.05-0.10 مم/ريف) لجودة السطح المثلى.

8. التطبيقات & حالات استخدام الصناعة

الجمع بسلاسة بين جميع السمات السابقة, AISI 314 يجد المنازل في بيئات عالية السخان حرجة:

أفران معالجة الحرارة

• أنابيب مشع, فوضى, تعمل رواتب وسلال الشبكات بشكل مستمر في 900 - 1 000 درجة مئوية.

الإصلاحيون البتروكيميائيين

• سلال المحفز, تدعم الشبكة وتؤيد أنابيب الأنابيب المتصلة الكبريتات الدورية والأكسدة.

الأفران الصناعية & المحارق

• بطانات, الأبواب والسيارات الحمولة تقاوم الصدمة الحرارية والمنتجات الثانوية الاحتراق التآكل.

مهام فائقة الطاقة

• الأنابيب والرؤوس المعرضة للبخار المحموم في 600 استفاد ° C من قوة زحف 314 وحماية الأكسدة.

9. المعايير, تحديد & شهادة

التبني العالمي لـ AISI 314 يعكس إدراجه في المعايير الرئيسية:

معيار	تعيين	نماذج المنتج
ASTM A276 / A312	يكتب 314	الحانات, لوحات, أنابيب سلسة
EN10088-2	1.4841	ملزمة, يجرد, طبق
من	x15crnisi25‑21	متنوع
هو	ITS314	أوراق, الأنابيب, قضبان
ولد MR0175/ISO15156	-	شهادة الخدمة الحامضة

10. مقارنة مع الدرجات الأوستنية الأخرى

AISI 314 الفولاذ المقاوم للصدأ ينتمي إلى عائلة أوستنتيك ويعرف باسمها قوة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأكسدة بسبب ارتفاع محتوى الكروم والنيكل.

فيما يلي نظرة عامة مقارنة عن AISI 314 مقابل علامات أوستنيكية شائعة الاستخدام - 304, 316, و 310.

الجدول المقارن: AISI 314 مقابل. 304, 316, و 310 فولاذ مقاوم للصدأ

أبرز المعالم الرئيسية:

• 314 مقابل. 304: AISI 314 يوفر مقاومة درجات حرارة عالية وأكسدة أعلى بكثير من 304. بينما 304 متعدد الاستخدامات للاستخدام العام, 314 تم تصميمه للبيئات الحرارية المرتفعة.
• 314 مقابل. 316: 316 يتجاوز في مقاومة تآكل كلوريد بسبب محتوى MO, مما يجعلها مثالية للاستخدام البحري. لكن, 314 يتفوق 316 في المرونة الحرارية ومقاومة التحجيم.
• 314 مقابل. 310: كلاهما يستخدم في تطبيقات درجات الحرارة العالية, لكن 314 يشمل المزيد من السيليكون, إعطائها مقاومة الأكسدة المحسنة.
  هذا يجعل 314 المفضل للعمليات المستمرة في درجات حرارة تزيد عن 1000 درجة مئوية.

10. خاتمة

AISI 314 (1.4841 / x15crnisi25‑21) يحتل مكانًا فريدًا بين الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي - مع تقديم مزيج من قوة درجة الحرارة العالية, أكسدة ومقاومة المكربن ​​بالتكلفة التنافسية.

نتطلع, محاكاة الصب الرقمية, المكونات المضافة المصنعة وتقنيات الطلاء الجديدة تعد بتوسيع قابليتها للتطبيق في تطبيقات السخان العالي القادم.

لانجهي هو الخيار الأمثل لاحتياجات التصنيع الخاصة بك إذا كنت بحاجة إلى جودة عالية أجزاء من الفولاذ المقاوم للصدأ.

اتصل بنا اليوم!

 

الأسئلة الشائعة

يمكن aisi 314 أن تكون ملحومة بسهولة?

نعم. AISI 314 يدعم عمليات اللحام الشائعة مثل تيغ, أنا, قوس, و اللحام قوس مغمورة.

لكن, تكسير ساخن يمكن أن يحدث بسبب محتوى السبائك العالية, لذلك من الأهمية بمكان الحد من مدخلات الحرارة واستخدام مواد حشو متوافقة مثل 1.4842 (x12crni25-20).

هو معالجة حرارية بعد الليباد مطلوب ل AISI 314?

عمومًا, لا. معالجة حرارة ما بعد الحرب غير ضرورية ما لم يكن المكون يعمل في بيئات ركوب الدراجات للغاية أو الحرارية.

لكن, الحل الصلب (1050-1150 درجة مئوية) قد يتم تطبيقها لاستعادة أقصى مقاومة للتآكل.

ما هي القيود الرئيسية لـ AISI 314?

• غير مناسب للبيئات الغنية بالكلوريد - 314 يفتقر إلى الموليبدينوم ويؤدي أداءً سيئًا في الظروف البحرية أو محلول ملحي.
• قابلية المعتدلة - بسبب تكوين كربيد وسوء التوصيل الحراري.
• مخاطر المرحلة السيجما - تجنب التعرض المطول بين 600-900 درجة مئوية لمنع احتضان.

هو AISI 314 مغناطيسي?

لا, AISI 314 هو تماما أوستنيتي الفولاذ المقاوم للصدأ ويبقى غير مغناطيسية, حتى بعد العمل البارد.

يمكن aisi 314 يتم استخدامها في التطبيقات الغذائية أو الأدوية?

بينما من الناحية الفنية ممكنة, درجات مثل 304 أو 316 يتم تحديدها بشكل أكثر شيوعًا بسبب أفضل البولندية, انخفاض التكلفة, و ملاءمة للتطهير في البيئات النظيفة.

AISI 314 عموما محدد بشكل مفرط لمثل هذه التطبيقات.