AISI314 (1.4841 /X15crnisi25-21) Austenitisk rustfrit stål

1. Indledning

AISI314 Austenitisk rustfrit stål, Også standardiseret som EN1.4841 og X15CRNISI25-21, Tilbyder en ekstraordinær balance mellem høj -temperaturstyrke og oxidationsmodstand.

Udviklet i 1950'erne til at tjene de spirende varmebehandlings- og petrokemiske industrier, 314 fik hurtigt international accept.

I dag, Det er fremtrædende i ASTM, FRA, og Jis -standarder, Gør det til en globalt anerkendt arbejdshest for komponenter udsat for kontinuerlige servicetemperaturer op til 1050 ° C.

Denne artikel undersøger sin kemi, Metallurgi, præstationsegenskaber, og industrielle applikationer til at guide ingeniører i materialevalg og design.

2. Kemisk sammensætning af AISI314

Aisi 314 hører til den austenitiske klasse af Rustfrit stål, kendetegnet ved en ansigtscentreret kubik (c) krystalstruktur, der forbliver stabil over et bredt temperaturområde.

Dens kemi understreger høje krom- og nikkelniveauer, Augmented by Silicon for høj -temperatur ydeevne. Nedenfor er et typisk sammensætningsinterval:

Element	Tilfreds (WT%)	Primær funktion
Krom	24.0 –26.0	Danner en beskyttende cr₂o₃ -skala; Forbedrer oxidationsmodstand op til 1050 ° C.
Nikkel	19.0 –22.0	Stabiliserer den austenitiske fase; opretholder duktilitet og sejhed ved høj temperatur.
Silicium	0.7 –1.5	Forbedrer skalaadhæsion; forsinket sulfidering og karburisering i aggressive atmosfærer.
Kulstof	≤0,12	Bidrager til at krybe styrke; Lav grænse forhindrer carbidudfældning og bevarer korrosionsbestandighed.
Mangan	≤1,0	Hjælper austenitstabilisering og øger varmværdigheden.
Fosfor	≤0.045	Holdes lav for at minimere embrittlement ved korngrænser.
Svovl	≤0.015	Kontrolleret for at reducere varmt knæk under svejsning og smedning.

3. Fysiske egenskaber

AISI 314s fysiske egenskaber påvirker både designvalg og opførsel i service.

Især, Dens ikke -magnetiske karakter og moderat termisk ledningsevne gør det til en foretrukken legering til varme -exchanger -rør, Ovnelementer og komponenter i elektromagnetiske sensitive miljøer.

Ejendom	Værdi	Implikation
Magnetiserbarhed	Ingen	Bevarer ikke -magnetisk opførsel på tværs af alle temperaturer; Ideel til sensorer, spoler.
Densitet	7.9 kg/dm³	Balancerer styrke og masse; letter vægtberegninger i strukturelt design.
Termisk ledningsevne	15 W/m · k (≤20 ° C.)	Udfører varme moderat; undgår hot spots, mens de begrænser overdreven varmetab.
Elektrisk resistivitet	0.9 Ω · mm²/m (Rt)	Udstillinger typisk austenitisk resistivitet; informerer power -loss og opvarmning -element design.

4. Mekaniske egenskaber & Højtemperaturpræstation

Aisi 314 leverer en sjælden kombination af rum -temperatur duktilitet og forhøjet temperaturstyrke. Derudover, Det tåler cykliske termiske belastninger og modstår oxidation.

Ejendom	Room temp.	900 ° C.	1 000 ° C.
Trækstyrke (MPA)	580 –700	~ 250	~ 150
Udbyttestyrke (MPA)	200 –350	~ 100	~ 50
Forlængelse (%)	≥40	≥20	≥15
Krybbrudstyrke (100 h)	—	~ 15MPa	~ 5MPa

Termisk -fatigue og oxidationsadfærd

• I cykliske tests mellem stuetemperatur og 1 000 ° C., Aisi 314 Prøver overlevede over 2 000 Varme -op/cool -down -cyklusser, før de viser første revner.
• Desuden, Dens siliciumrige skala klæber stærkt, Begrænsende skala spallation; ti 24 -timers cyklusser ved 1 000 ° C. producerede vægtøgninger under 5 mg/cm², sammenlignet med 8 mg/cm² til karakter 310.

Disse data viser, at AISI 314 Ikke kun varer statiske belastninger med høj temperatur, men modstår også de kombinerede mekaniske og miljømæssige spændinger af termisk cykling og oxidation.

5. Korrosionsmodstand

Overgang fra mekaniske træk til miljømæssig præstation, Aisi 314 udmærker sig i både oxidation og mildt sagt reduktion af atmosfærer:

Oxidation i luft & Cykliske forhold

• Danner en tæt vedhæftende cr₂o₃ skalerer op til 1 050 ° C.. Når de udsættes for ti 24 -timers cyklusser ved 1 000 ° C., vægtøgning gennemsnitligt under 5 mg/cm², sammenlignet med 8 mg/cm² for 310.

Sulfideringsmodstand

• Siliciumtilsætninger leverer overlegen beskyttelse i svovlgasser, modstå skalaudbrud til 650 ° C..

Carburization Carburization & Nitridering

• I karburering af atmosfærer kl 950 ° C for 1,000 h, 314 viste kun 2 Mg/cm² vægtøgning, overgik 310 og 330 med cirka 20 %.

Vandig korrosion (Træ = 24–29)

• Mod chloridmiljøer og generelle kemikalier, 314'S pitting -resistance ækvivalent nummer (Træ) sikrer robust ydeevne, rivaliserende 316 Under mange serviceforhold.

6. Fremstilling & Svejsning

Aisi 314 kombinerer fremragende formbarhed med bred svejsbarhed, Tilladelse af producenterne at producere komplekse former og robuste samlinger uden belastende varmebehandlingscyklusser.

Formbarhed & Koldt arbejde

• Kold reduktion: Du kan koldt eller bøje dig 314 op til 30 % Tykkelse reduktion uden revner, Takket være sin fuldt austenitiske struktur.
• Bøjningsradier: Opretholde et minimum inde i bøjningsradius af 3 × Materialtykkelse For at undgå overflademærkning.
• Dyb tegning: Til kopper eller skaller, Begræns tegningsdybde pr. Pass til 30 % af blank diameter, Derefter kræves anneal, hvis der kræves yderligere reduktion.
• Udglødningscyklusser: Efter kraftigt koldt arbejde (> 30 %), Gendan duktilitet ved løsning -annealing ved 1 050 – 1 150 ° C. efterfulgt af luft eller vand slukke.

Svejsbarhed

• Kompatibel med Tig, Mag, nedsænket -bue, Laserstråle og afskærmede metal -bue -processer.
• Forvarmning er generelt unødvendig; Ikke desto mindre, Begrænsning af varmeindgang undgår dannelse af varm -crack.
• Use EN 1.4842 (X12CRNI25-20) Fyldtråd, der matcher legeringssammensætning og opretholder krybstyrke.
• Selvom udglødning af udglødning (1 050 – 1 150 ° C.) er ikke obligatorisk, En kort cyklus gendanner optimal korrosionsbestandighed i den varmepåvirkede zone.

7. Forståelighed & Bearbejdningsevne

Forståelighed

Aisi 314 smeder usædvanligt godt imellem 1 175 ° C og 1 000 ° C.. Umiddelbart efter hver smedningskort, sluk den del i luft eller vand for at låse en bøde, omkrystalliseret kornstruktur.

Fordi 314 modstår oxidation op til 1 150 ° C., Du kan opretholde skalaintegritet i hele varmt arbejde.

Imidlertid, Undgå at holde eller genopvarme mellem 600 ° C og 900 ° C.—Sigma -fase Embrittlement -toppe i dette interval. Både open -die og drop smedningsudbytte konsistent, Præformer af høj kvalitet.

Varmebehandling & Varm formning

• Løsning af annealing: Varme til 1 050 – 1 150 ° C., Derefter luft- eller vandskno for at gendanne maksimal korrosionsbestandighed og duktilitet.
• Varm formning: Udføre formningsoperationer mellem 1 150 ° C og 800 ° C., efterfulgt af en luftkøl.
  Dette vindue sikrer fremragende brugbarhed, mens den forhindrer uønsket fasedannelse.

Bearbejdningsevne

Aisi 314 satser 35–45 % af et fritmakinerende stål. Karbidudfældning under skære accelererer værktøjsslitage, Så overhold disse retningslinjer:

• Skære dybder & Hastigheder: Brug lavvandede dybder (1–3 mm) og moderate hastigheder (50–80 m/mig) For at minimere arbejdshærging.
• Afkøling: Anvend høje flow, Syntetisk kølevæske for at udligne lav termisk ledningsevne og forhindre indbygget kant.
• Værktøj: Vælg skarpt carbid- eller CBN -indsatser med slidbestandige belægninger (F.eks., Tialn), og opretholde lette efterbehandlingsfoder (0.05–0,10 mm/rev) For optimal overfladekvalitet.

8. Applikationer & Industribrugssager

Kombinerer problemfrit alle tidligere træk, Aisi 314 Finder hjem i kritiske miljøer med højvede:

Varmebehandlerovne

• Strålende rør, Dæmp, retorts og mesh -kurve fungerer kontinuerligt ved 900 – 1 000 ° C..

Petrokemiske reformatorer

• Katalysatorkurve, Gitterstøtter og nedstrøms rørledning udgør cyklisk sulfidering og oxidation.

Industrielle ovne & Forbrændingsanlæg

• Foringer, Døre og belastningsbiler modstår termisk chok og ætsende forbrændingsbiprodukter.

Power -Plant Superheaters

• Slanger og overskrifter udsat for overophedet damp ved 600 ° C fordel af 314's krybstyrke og oxidationsbeskyttelse.

9. Standarder, Specifikationer & Certificering

Global vedtagelse af AISI 314 afspejler dens optagelse i større standarder:

Standard	Betegnelse	Produktformularer
ASTM A276 / A312	Type 314	Barer, plader, Sømløse rør
EN10088-2	1.4841	Ark, strip, plade
FRA	X15crnisi25-21	Forskellige
Det er han	Its314	Ark, rør, stænger
Født MR0175/ISO15156	—	Sour -service -certificering

10. Sammenligning med andre austenitiske kvaliteter

Aisi 314 Rustfrit stål hører til den austenitiske familie og er kendt for sin Højtemperaturstyrke og oxidationsmodstand På grund af dets forhøjede krom- og nikkelindhold.

Nedenfor er et komparativt overblik over AISI 314 versus andre almindeligt anvendte austenitiske kvaliteter - 304, 316, og 310.

Sammenlignende tabel: Aisi 314 vs.. 304, 316, og 310 Rustfrit stål

Nøglehøjdepunkter:

• 314 vs.. 304: Aisi 314 tilbyder langt overlegen høj temperatur og oxidationsmodstand end 304. Mens 304 er alsidig til generel brug, 314 er skræddersyet til forhøjede termiske miljøer.
• 314 vs.. 316: 316 Overgår i chloridkorrosionsbestandighed på grund af MO -indhold, Gør det ideelt til havbrug. Imidlertid, 314 overgås 316 I termisk modstandsdygtighed og skaleringsmodstand.
• 314 vs.. 310: Begge bruges i applikationer med høj temperatur, men 314 Inkluderer mere silicium, giver det Forbedret oxidationsmodstand.
  Dette gør 314 Foretrukket til kontinuerlige operationer ved temperaturer over 1000 ° C.

10. Konklusion

Aisi 314 (1.4841 / X15crnisi25-21) besætter en unik niche blandt austenitiske rustfrie stål - at tilbyde en blanding af høj -temperaturstyrke, Oxidation og karburiseringsmodstand til konkurrencedygtige omkostninger.

Ser frem, Digital casting -simuleringer, Additive fremstillede komponenter og nye belægningsteknologier lover at udvide sin anvendelighed i næste generation af højvede applikationer.

Langhe er det perfekte valg til dine produktionsbehov, hvis du har brug for høj kvalitet Dele i rustfrit stål.

Kontakt os i dag!

 

FAQS

Kan Aisi 314 let svejses?

Ja. Aisi 314 Understøtter almindelige svejseprocesser som TIG, MIG, bue, og nedsænket buesvejsning.

Imidlertid, varm krakning kan forekomme på grund af dets højlegeringsindhold, Så det er vigtigt for Begræns varmeindgangen og brug kompatible fyldmaterialer som 1.4842 (X12CRNI25-20).

Er påkrævet efter svejsning af varmebehandling til AISI 314?

Generelt, ingen. Varmebehandling efter svejsning er ikke nødvendig, medmindre komponenten fungerer i meget ætsende eller termiske cykelmiljøer.

Imidlertid, Løsning af annealing (1050–1150 ° C.) kan anvendes til at gendanne maksimal korrosionsbestandighed.

Hvad er de vigtigste begrænsninger for AISI 314?

• Ikke egnet til kloridrige miljøer — 314 mangler molybdæn og fungerer dårligt under marine eller saltvand.
• Moderat bearbejdelighed - På grund af dannelse af karbid og dårlig termisk ledningsevne.
• Sigma-fase-risiko - Undgå langvarig eksponering mellem 600–900 ° C. for at forhindre omfavnelse.

Er Aisi 314 Magnetisk?

Ingen, Aisi 314 er en fuldt ud austenitisk rustfrit stål og forbliver ikke-magnetisk, Selv efter koldt arbejde.

Kan Aisi 314 bruges i mad eller farmaceutiske anvendelser?

Mens teknisk muligt, Karakterer som 304 eller 316 er mere almindeligt specificeret på grund af deres Bedre poleringsevne, lavere omkostninger, og Egnethed til sanitet i rene miljøer.

Aisi 314 er generelt over specificeret til sådanne applikationer.