AISI314 (1.4841 /X15CRNISI25-21) Austenitischer Edelstahl

1. Einführung

AISI314 Austenitischer Edelstahl, Ebenfalls standardisiert als EN1.4841 und X15CRNISI25-21, Bietet ein außergewöhnliches Gleichgewicht zwischen Hochtemperaturstärke und Oxidationsresistenz.

Entwickelt in den 1950er Jahren, um die aufstrebende Hitze- und Petrochemische Industrie zu dienen, 314 schnell internationale Akzeptanz erlangte.

Heute, Es zeigt prominent in ASTM, AUS, und JIS -Standards, Machen Sie es zu einem global anerkannten Arbeitstier für Komponenten, die kontinuierlichen Service -Temperaturen von bis zu 1050 ° C ausgesetzt sind.

Dieser Artikel untersucht seine Chemie, Metallurgie, Leistungseigenschaften, und industrielle Anwendungen, um Ingenieure bei der Materialauswahl und -gestaltung zu leiten.

2. Chemische Zusammensetzung von AISI314

Aisi 314 gehört zur austenitischen Klasse von Edelstähle, gekennzeichnet durch einen Gesichtszentrumkubikum (C) Kristallstruktur, die über einen weiten Temperaturbereich stabil bleibt.

Seine Chemie betont hohe Chrom- und Nickelspiegel, durch Silizium für Hochtemperaturleistung verstärkt. Unten finden Sie ein typischer Kompositionsbereich:

Element	Inhalt (wt%)	Primärfunktion
Chrom	24.0 –26.0	Bildet eine schützende Skala; verstärkt den Oxidationswiderstand bis zu 1050 ° C..
Nickel	19.0 –22.0	Stabilisiert die austenitische Phase; Behält die Duktilität und Zähigkeit bei hoher Temperatur bei.
Silizium	0.7 –1.5	Verbessert die Skala -Adhäsion; verzögert die Schwefelung und Vergasung in aggressiven Atmosphären.
Kohlenstoff	≤ 0,12	Trägt zur Kriechstärke bei; Die Tiefgrenze verhindert die Ausfällung von Karbid und bewahrt die Korrosionsbeständigkeit.
Mangan	≤ 1,0	Hilft die Austenitstabilisierung und stärkt die Hot -Workability.
Phosphor	≤ 0,045	Niedrig gehalten, um Verspritzung an Korngrenzen zu minimieren.
Schwefel	≤ 0,015	Kontrolliert, um das Heißverstärker beim Schweißen und Schmieden zu reduzieren.

3. Physische Eigenschaften

Die physikalischen Eigenschaften von AISI 314 beeinflussen sowohl Designoptionen als auch In -Service -Verhalten.

Vor allem, Seine nicht -magnetische Natur und mäßige thermische Leitfähigkeit machen es zu einer bevorzugten Legierung für Wärme -Exchanger -Röhrchen, Ofenelemente und Komponenten in elektromagnetischempfindlichen Umgebungen.

Eigentum	Wert	Implikation
Magnetizierbarkeit	Keiner	Behält nichtmagnetisches Verhalten über alle Temperaturen hinweg; Ideal für Sensoren, Spulen.
Dichte	7.9 kg/dm³	Gleicht Stärke und Masse aus; erleichtert Gewichtsberechnungen im strukturellen Design.
Wärmeleitfähigkeit	15 W/m · k (≤ 20 ° C.)	Führt mäßig Wärme durch; Vermeidet Hot Spots und begrenzt übermäßigen Wärmeverlust.
Elektrischer Widerstand	0.9 Ω · mm²/m (Rt)	Zeigt einen typischen austenitischen Widerstand; informiert das Design von Power -Loss und Heizungselemente.

4. Mechanische Eigenschaften & Hochtemperaturleistung

Aisi 314 liefert eine seltene Kombination aus Raum -Temperatur -Duktilität und Erhöhung der Temperaturstärke. Zusätzlich, Es hält zyklische thermische Belastungen stand und widersteht der Oxidation.

Eigentum	Zimmertemperatur.	900 ° C	1 000 ° C.
Zugfestigkeit (MPA)	580 –700	~ 250	~ 150
Ertragsfestigkeit (MPA)	200 –350	~ 100	~ 50
Verlängerung (%)	≥40	≥20	≥ 15
Kriechbruchkraft (100 H)	-	~ 15mpa	~ 5mpa

Thermisches Fatigue- und Oxidationsverhalten

• In zyklischen Tests zwischen Raumtemperatur und 1 000 ° C, Aisi 314 Proben überlebten vorbei 2 000 Wärme -up/kühl -down -Zyklen, bevor er erste Risse zeigt.
• Außerdem, seine Silizium -Rich -Skala hält stark an, Größenüberwachung einschränken; zehn 24 -stündige Zyklen bei 1 000 ° C produzierte Gewichtszuwächse unter 5 mg/cm², im Vergleich zu 8 mg/cm² für die Klasse 310.

Diese Daten zeigen, dass AISI 314 Bestätigt nicht nur statische Hochtemperaturlasten, sondern widersteht auch den kombinierten mechanischen und Umgebungsspannungen des Wärmezyklus und der Oxidation.

5. Korrosionsbeständigkeit

Übergang von mechanischen Merkmalen zur Umweltleistung, Aisi 314 zeichnet sich sowohl in oxidierenden als auch in leicht reduzierenden Atmosphären aus:

Oxidation in Luft & Zyklische Bedingungen

• Bildet eine fest anhaftende Cr₂o₃ -Skala bis zu 1 050 ° C. Wenn zehn 24 -Stunden -Zyklen unterzogen 1 000 ° C, Gewichtszunahme gemittelt unter 5 mg/cm², im Vergleich zu 8 mg/cm² für 310.

Sulfidationsresistenz

• Siliziumzusätze bieten einen überlegenen Schutz in schwefelförmigen Gasen, Widerstand gegen den Ausbruch der Skala zu 650 ° C.

Vergaservergaser & Nitridation

• In Kohlenatmosphären bei 950 ° C für 1,000 H, 314 nur gezeigt 2 Mg/cm² Gewichtszunahme, Outperformance 310 Und 330 ungefähr 20 %.

Wässrige Korrosion (Holz = 24–29)

• Gegen Chloridumgebungen und allgemeine Chemikalien, 314Die äquivalente Anzahl von Poping -Resistenzzahlen (Holz) sorgt für eine robuste Leistung, Konkurrenzend 316 unter vielen Servicebedingungen.

6. Herstellung & Schweißen

Aisi 314 kombiniert hervorragende Formbarkeit mit breiter Schweißbarkeit, Ermöglicht den Herstellern, komplexe Formen und robuste Fugen ohne belastende Wärmebehandungszyklen zu produzieren.

Formbarkeit & Kaltes Arbeiten

• Erkältungsreduzierung: Sie können kalt oder biegen 314 bis zu 30 % Dicke Reduktion ohne Risse, dank seiner vollständig austenitischen Struktur.
• Biege Radien: Behalten ein Minimum in der Biegeradius von Biege von 3 × Materialdicke Um die Oberflächenmarkierung zu vermeiden.
• Tiefes Zeichnen: Für Tassen oder Muscheln, Begrenzen Sie die Zeichnungstiefe pro Pass zu 30 % aus Leerdurchmesser, Dann träben Sie, wenn eine weitere Reduzierung erforderlich ist.
• Tempernzyklen: Nach schwerer Kältearbeit (> 30 %), Die Duktilität durch Lösungsanneigung wiederherstellen 1 050 - - 1 150 ° C gefolgt von Luft- oder Wasserlöschung.

Schweißbarkeit

• Kompatibel mit TIG, Mag, untergetaucht, Laserbalken- und Schütze -Metall -ARC -Prozesse.
• Vorheizen ist im Allgemeinen unnötig; Trotzdem, Die Begrenzung des Wärmeeingangs vermeidet die Hot -Crack -Bildung.
• Verwenden Sie einen 1.4842 (X12CRNI25-20) Fülldraht für die Zusammensetzung der Legierung und die Kriechstärke beibehalten.
• Obwohl Lösung nach der Erde (1 050 - - 1 150 ° C) ist nicht obligatorisch, Ein kurzer Zyklus stellt einen optimalen Korrosionsbeständigkeit in der Wärmezone wieder her.

7. Verfolgung & Verarbeitbarkeit

Verfolgung

Aisi 314 schmieden außergewöhnlich gut dazwischen 1 175 ° C und 1 000 ° C. Unmittelbar nach jedem Schmiedenspass, Löschen Sie den Teil in Luft oder Wasser, um eine Geldstrafe einzusperren, Rekristallisierte Getreidestruktur.

Weil 314 widersteht der Oxidation bis zu 1 150 ° C, Sie können die Skala -Integrität während des gesamten Hot Works beibehalten.

Jedoch, Vermeiden Sie das Halten oder Wiedererwärmen zwischen 600 ° C und 900 ° C- Sigma -Phasen -Verspringer Peaks in diesem Bereich. Sowohl Open -Die- als auch Drop -Schmiede -Ertragskonsistenz, Hochwertige Vorformungen.

Wärmebehandlung & Heiße Form

• Lösung Glühen: Wärme zu 1 050 - - 1 150 ° C, dann luft- oder wassergeschwäche, um die maximale Korrosionsbeständigkeit und Duktilität wiederherzustellen.
• Heiße Form: Ausführen von Formungsoperationen zwischen 1 150 ° C und 800 ° C, gefolgt von einem Luftkühl.
  Dieses Fenster sorgt für eine hervorragende Verarbeitbarkeit und verhindern gleichzeitig unerwünschte Phasenbildung.

Verarbeitbarkeit

Aisi 314 Preise 35–45 % eines freien Stahls. Kohlensäurebüros während des Schneidens beschleunigt das Werkzeugverschleiß, Halten Sie diese Richtlinien also fest:

• Tiefen schneiden & Geschwindigkeiten: Verwenden Sie die geringen Tiefen (1–3 mm) und mäßige Geschwindigkeiten (50–80 m/ich) Arbeitsberechnung minimieren.
• Kühlung: HOCH -FLOW einsetzen, synthetischer Kühlmittel, um die niedrige thermische Leitfähigkeit auszugleichen und die Bau -UP -Kante zu verhindern.
• Werkzeug: Wählen Sie scharfe Carbid- oder CBN -Einsätze mit Verschleißbeschichtungen (Z.B., Tialn), und leichte Finishing -Feeds beibehalten (0.05–0,10 mm/rev) Für eine optimale Oberflächenqualität.

8. Anwendungen & Branchenwendungsfälle

Nahtlos alle früheren Eigenschaften kombinieren, Aisi 314 Findet Häuser in kritischen Hochhitzungsumgebungen:

Wärmeöhrenöfen

• Strahlungsrohre, Muffl, Retorten und Maschenkörbe arbeiten kontinuierlich bei 900 - - 1 000 ° C.

Petrochemische Reformer

• Katalysatorkörbe, Rasterträger und stromabwärts gelegene Rohrleitungen zyklische Schwefel- und Oxidation.

Industrieöfen & Verbrennungsanlagen

• Liner, Türen und Lastwagen widerstehen thermischen Schock und korrosive Verbrennung Nebenprodukte.

Power -Pflanze -Superhitzer

• Schläuche und Kopfzeile, die einem überdächtigen Dampf ausgesetzt sind 600 ° C profitieren von der Kriechstärke und des Oxidationsschutzes von 314.

9. Standards, Spezifikationen & Zertifizierung

Globale Einführung von AISI 314 spiegelt seine Einbeziehung in wichtige Standards wider:

Standard	Bezeichnung	Produktformen
ASTM A276 / A312	Typ 314	Barren, Teller, nahtlose Röhrchen
EN10088-2	1.4841	Blatt, Streifen, Platte
AUS	X15CRNISI25-21	Verschieden
Er ist	ITS314	Blätter, Röhrchen, Stangen
Geboren MR0175/ISO15156	-	Saure -Service -Zertifizierung

10. Vergleich mit anderen austenitischen Noten

Aisi 314 Edelstahl gehört zur austenitischen Familie und ist dafür bekannt Hochtemperaturstärke und Oxidationsresistenz aufgrund seines erhöhten Chrom- und Nickelgehalts.

Unten finden Sie einen vergleichenden Überblick über AISI 314 gegen andere häufig verwendete austenitische Klassen - 304, 316, Und 310.

Vergleichstabelle: Aisi 314 vs. 304, 316, Und 310 Edelstähle

Schlüsselhighlights:

• 314 vs. 304: Aisi 314 bietet weit überlegene Hochtemperatur- und Oxidationsresistenz als 304. Während 304 ist vielseitig für den allgemeinen Gebrauch, 314 ist auf erhöhte thermische Umgebungen zugeschnitten.
• 314 vs. 316: 316 übertroffen in Chloridkorrosionsresistenz aufgrund des MO -Gehalts, Es ideal für den Gebrauch auf den Meereswesen. Jedoch, 314 übertreffen 316 in thermischer Belastbarkeit und Skalierungsbeständigkeit.
• 314 vs. 310: Beide werden in Hochtemperaturanwendungen verwendet, Aber 314 Enthält mehr Silizium, geben Verbesserte Oxidationsresistenz.
  Das macht 314 für kontinuierliche Operationen bei Temperaturen über 1000 ° C bevorzugt.

10. Abschluss

Aisi 314 (1.4841 / X15CRNISI25-21) Netzt, Oxidations- und Vergasungsbeständigkeit zu Wettbewerbskosten.

Ich freue mich auf, Digitale Casting -Simulationen, Additive -hergestellte Komponenten und neue Beschichtungstechnologien versprechen, ihre Anwendbarkeit bei hochhitzigen Anwendungen der nächsten Generation zu erweitern.

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FAQs

Kann aisi 314 leicht verschweißt werden?

Ja. Aisi 314 Unterstützt gemeinsame Schweißprozesse wie Tig, MICH, Bogen, Und untergetauchtes Lichtbogenschweißen.

Jedoch, heißes Knacken kann aufgrund seines hohen Legierungsgehalts auftreten, Es ist also entscheidend für Wärmeeingang begrenzen und verwenden kompatible Füllstoffmaterialien wie 1.4842 (X12CRNI25-20).

Ist eine Wärmebehandlung nach der Scheibe für AISI erforderlich 314?

Allgemein, NEIN. Wärmebehandlung nach dem Schweigen ist nicht erforderlich, es sei denn.

Jedoch, Lösung Glühen (1050–1150 ° C.) kann angewendet werden, um die maximale Korrosionsbeständigkeit wiederherzustellen.

Was sind die Hauptbeschränkungen von AISI 314?

• Nicht für chloridreiche Umgebungen geeignet - 314 Mangelt Molybdän und leistet bei Meeres- oder Salzlösung schlecht ab.
• Mäßige Maschinierbarkeit - Aufgrund der Carbidbildung und der schlechten thermischen Leitfähigkeit.
• Sigma-Phasen-Risiko - vermeiden Sie eine längere Exposition zwischen 600–900 ° C. Verspritzung zu verhindern.

Ist Aisi 314 magnetisch?

NEIN, Aisi 314 ist voll Austenitisch Edelstahl und Überreste nichtmagnetisch, Auch nach kalter Arbeit.

Kann aisi 314 in Lebensmitteln oder pharmazeutischen Anwendungen verwendet werden?

Obwohl technisch möglich, Noten wie 304 oder 316 werden häufiger aufgrund ihrer spezifiziert Bessere Politurbarkeit, niedrigere Kosten, Und Eignung zur Desinfektion in sauberen Umgebungen.

Aisi 314 ist im Allgemeinen für solche Anwendungen überspezifiziert.