AISI314 (1.4841 /x15crnisi25‑21) فولاد ضد زنگ آستنیتی

1. مقدمه

AISI314 فولاد ضد زنگ آستنیتی, همچنین به عنوان EN1.4841 و X15CRNISI25‑21 استاندارد شده است, تعادل استثنایی از مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون را ارائه می دهد.

در دهه 50 برای خدمت به صنایع گرمایشی و پتروشیمی در حال رشد توسعه یافته است, 314 به سرعت پذیرش بین المللی را بدست آورد.

امروز, این ویژگی در ASTM برجسته است, از, و استانداردهای JIS, تبدیل آن به یک اسب بخار شناخته شده در سطح جهانی برای اجزای در معرض دمای خدمات مداوم تا 1050 درجه سانتیگراد.

در این مقاله شیمی آن بررسی شده است, متالورژی, خصوصیات عملکرد, و برنامه های صنعتی برای راهنمایی مهندسین در انتخاب و طراحی مواد.

2. ترکیب شیمیایی AISI314

عتیقه 314 متعلق به طبقه آستنیتی از فولادهای ضد زنگ, با یک مکعب محور صورت مشخص می شود (جف) ساختار کریستالی که در یک محدوده دمای گسترده پایدار است.

شیمی آن بر میزان کروم و نیکل بالا تأکید دارد, افزایش یافته توسط سیلیکون برای عملکرد درجه حرارت بالا. در زیر یک محدوده ترکیب معمولی است:

عنصر	محتوا (وزنی ٪)	عملکرد اصلی
کروم	24.0 –26.0	یک مقیاس Cr₂o₃ محافظ را تشکیل می دهد; مقاومت اکسیداسیون را تا 1050 درجه سانتیگراد افزایش می دهد.
نیکل	19.0 –22.0	مرحله آستنیتی را تثبیت می کند; انعطاف پذیری و چقرمگی را در دمای بالا حفظ می کند.
سیلیکون	0.7 –1.5	چسبندگی مقیاس را بهبود می بخشد; سولفیداسیون و کارگروه شدن در جوهای تهاجمی را عقب می اندازد.
کربن	0.12	به قدرت خزش کمک می کند; حد کم از بارش کاربید جلوگیری می کند و مقاومت در برابر خوردگی را حفظ می کند.
منگنز	≤1.0	به تثبیت آستنیت کمک می کند و قابلیت کار گرم را تقویت می کند.
فسفر	0.045	کم نگه داشته شده تا در مرزهای دانه به حداقل برسد.
گوگرد	.0.015	کنترل شده برای کاهش برخورد گرم در هنگام جوشکاری و جعل.

3. خصوصیات فیزیکی

ویژگی های بدنی AISI 314 بر هر دو گزینه طراحی و رفتار در خدمات تأثیر می گذارد.

قابل توجه, ماهیت غیر مغناطیسی آن و هدایت حرارتی متوسط ​​، آن را به یک آلیاژ ترجیحی برای لوله های مبدل گرما تبدیل می کند, عناصر و اجزای کوره در محیط های حساس به الکترومغناطیسی.

دارایی	ارزش	دلالت
مغناطیسی	هیچ کدام	رفتار غیر مغناطیسی را در تمام دما حفظ می کند; ایده آل برای سنسورها, سیم پیچ.
تراکم	7.9 kg/dm³	قدرت و جرم را متعادل می کند; محاسبات وزن را در طراحی ساختاری تسهیل می کند.
هدایت حرارتی	15 w/m · k (20 درجه سانتیگراد)	گرما را به طور متوسط ​​انجام می دهد; ضمن محدود کردن گرما بیش از حد از لکه های داغ جلوگیری می کند.
مقاومت الکتریکی	0.9 ω · mm²/m (RT)	مقاومت معمولی آستنیتی را نشان می دهد; طراحی عنصر قدرت و گرمایشی را آگاه می کند.

4. خصوصیات مکانیکی & عملکرد درجه حرارت بالا

عتیقه 314 ترکیبی نادر از انعطاف پذیری دمای اتاق و قدرت دمای بالا را ارائه می دهد. علاوه بر این, در برابر بارهای حرارتی چرخه ای مقاومت می کند و در برابر اکسیداسیون مقاومت می کند.

دارایی	دم.	900 درجه سانتیگراد	1 000 درجه سانتیگراد
استحکام کششی (MPA)	580 -700	250 پوند	150 پوند
قدرت عملکرد (MPA)	200 -350	100 پوند	50 پوند
کشیدگی (%)	≥ 40	≥ 20	15 ≥
قدرت پارگی خزش (100 سخنرانی)	-	15 مگاپیکسل	5MPA پوند

رفتار حرارتی - گرم و رفتار اکسیداسیون

• در تست های چرخه ای بین دمای اتاق و 1 000 درجه سانتیگراد, عتیقه 314 نمونه ها زنده مانده اند 2 000 قبل از نشان دادن ترک های اول ، چرخه های گرما/خنک/خنک.
• بعلاوه, مقیاس غنی از سیلیکون آن به شدت چسبیده است, محدود کردن اسپالسیون مقیاس; ده چرخه 24 ساعته در 1 000 درجه سانتیگراد افزایش وزن در زیر 5 mg/cm², در مقایسه با 8 mg/cm² درجه 310.

این داده ها نشان می دهد که AISI 314 نه تنها بارهای درجه حرارت بالا استاتیک را تحمل می کند بلکه در برابر تنش های مکانیکی و محیطی ترکیبی دوچرخه سواری و اکسیداسیون نیز مقاومت می کند.

5. مقاومت در برابر خوردگی

انتقال از صفات مکانیکی به عملکرد محیطی, عتیقه 314 در هر دو جو اکسید کننده و ملایم کاهش می یابد:

اکسیداسیون در هوا & شرایط چرخه ای

• مقیاس کاملاً چسبنده ای را تشکیل می دهد تا 1 050 درجه سانتیگراد. هنگامی که در ده چرخه 24 ساعته قرار گرفت 1 000 درجه سانتیگراد, افزایش وزن به طور متوسط ​​زیر 5 mg/cm², در مقایسه با 8 mg/cm² برای 310.

مقاومت در برابر سولفیداسیون

• اضافات سیلیکون محافظت برتر در گازهای گوگردی, مقاومت در برابر شکست مقیاس به 650 درجه سانتیگراد.

کاراوزی سازی & نیترایداری

• در جوی های کارگروزی در 950 درجه سانتیگراد برای 1,000 سخنرانی, 314 فقط نشان داد 2 میلی گرم در سانتی متر مربع افزایش وزن, فراتر 310 وت 330 تقریباً 20 %.

خوردی آبی (چوب = 24-29)

• در برابر محیط های کلرید و مواد شیمیایی عمومی, 314شماره معادل مقاومت در برابر (چوب) عملکرد قوی را تضمین می کند, با هم رقابت 316 در بسیاری از شرایط خدمات.

6. ساختگی & جوش

عتیقه 314 شکل پذیری عالی را با جوشکاری گسترده ترکیب می کند, به تولید کنندگان اجازه می دهد اشکال پیچیده و اتصالات قوی را بدون چرخه تحت فشار گرمای گرم تولید کنند.

قابلیت تشکیل & کار سرد

• کاهش سرد: می توانید سرما بزنید یا خم شوید 314 تا 30 % کاهش ضخامت بدون ترک, با تشکر از ساختار کاملاً آستنیتی.
• شعاع خمش: حداقل شعاع خم را حفظ کنید 3 ضخامت مواد برای جلوگیری از علامت گذاری سطح.
• نقاشی عمیق: برای فنجان یا پوسته, عمق نقاشی را برای هر پاس محدود کنید 30 % از قطر خالی, سپس در صورت نیاز به کاهش بیشتر آنیل.
• چرخه های آنیونی: بعد از کار سرماخوردگی (> 30 %), بازگرداندن انعطاف پذیری توسط محلول - آن را در حال انصراف در 1 050 - 1 150 درجه سانتیگراد پس از آن هوا یا خاموش آب.

قابلیت جوشکاری

• سازگار با TIG, جادو, قوس, فرآیندهای قوس لیزر و محافظت شده -.
• پیش گرم شدن به طور کلی غیر ضروری است; با این وجود, محدود کردن ورودی گرما از تشکیل داغ جلوگیری می کند.
• از یکی استفاده کنید 1.4842 (X12CRNI25 --20) سیم پرکننده برای مطابقت با ترکیب آلیاژ و حفظ مقاومت خزش.
• اگرچه بازپرداخت راه حل پس از سلطنت (1 050 - 1 150 درجه سانتیگراد) اجباری نیست, یک چرخه کوتاه مقاومت بهینه خوردگی را در منطقه تحت تأثیر گرما بازیابی می کند.

7. بخشنده & قابلیت تغییر

بخشنده

عتیقه 314 استثنایی بین 1 175 ° C و 1 000 درجه سانتیگراد. بلافاصله پس از هر گذرگاه فرفری, قسمت را در هوا یا آب فرو کنید تا در یک جریمه قفل شود, ساختار دانه تبلور یافته.

چون 314 در برابر اکسیداسیون تا 1 150 درجه سانتیگراد, شما می توانید یکپارچگی مقیاس را در طول کار گرم حفظ کنید.

هر چند, از نگه داشتن یا گرم شدن مجدد بین آنها خودداری کنید 600 ° C و 900 درجه سانتیگرادقله های آغوش فاز در این محدوده. هر دو باز و باز عملکرد Forging سازگار هستند, پیش فرض با کیفیت بالا.

عملیات حرارتی & شکل گیری گرم

• بازپخت راه حل: گرما به 1 050 - 1 150 درجه سانتیگراد, سپس برای بازگرداندن حداکثر مقاومت در برابر خوردگی و انعطاف پذیری هوا یا آب - هوا را تغییر دهید.
• شکل گیری گرم: عملیات شکل دهی را انجام دهید 1 150 ° C و 800 درجه سانتیگراد, پس از آن یک ضربه هوایی.
  این پنجره در حالی که از تشکیل فاز نامطلوب جلوگیری می کند ، عملکرد عالی را تضمین می کند.

قابلیت تغییر

عتیقه 314 نرخ 35-45 % از یک فولاد خانگی رایگان. بارش کاربید در حین برش باعث تسریع در سایش ابزار می شود, بنابراین به این دستورالعمل ها رعایت کنید:

• عمق برش & سرعت: از عمق کم عمق استفاده کنید (1-3 میلی متر) و سرعت متوسط (50-80 متر/من) برای به حداقل رساندن کار - نگه داشتن کار.
• خنک کننده: از جریان زیاد استفاده کنید, خنک کننده مصنوعی برای جبران رسانایی حرارتی کم و جلوگیری از لبه ساخته شده.
• ابزار: درج های تیز کاربید یا CBN را با پوشش های مقاوم در برابر سایش انتخاب کنید (به عنوان مثال, قله), و فیدهای اتمام نور را حفظ کنید (0.05–0.10 میلی متر/rev) برای کیفیت بهینه سطح.

8. برنامه & موارد استفاده صنعت

یکپارچه ترکیب همه صفات قبلی, عتیقه 314 خانه هایی را در محیط های بحرانی گرم و گرم پیدا می کند:

کوره های تحت درمان با گرما

• لوله های تابشی, مافل, تلاوت ها و سبدهای مش به طور مداوم در آن کار می کنند 900 - 1 000 درجه سانتیگراد.

اصلاح طلبان پتروشیمی

• سبد کاتالیزور, شبکه پشتیبانی و لوله کشی پایین دست تحمل سولفیداسیون چرخه ای و اکسیداسیون را تحمل می کند.

کوره های صنعتی & سوزاش دهنده

• بوش, درها و اتومبیل های بار در برابر شوک حرارتی و فرآورده های احتراق خورنده مقاومت می کنند.

قدرتهای فوق العاده گیاهی

• لوله ها و هدرهای در معرض بخار فوق العاده گرم در 600 ° C از قدرت خزش 314 و محافظت از اکسیداسیون بهره مند می شود.

9. استانداردها, مشخصات & مجوز

پذیرش جهانی AISI 314 بازتاب آن در استانداردهای اصلی:

استاندارد	تعیین	فرم های محصول
ASTM A276 / A312	نوع 314	میله, صفحات, لوله های بدون درز
EN10088-2	1.4841	ورق, نوار, بشقاب
از	x15crnisi25‑21	مختلف
او است	ITS314	ورق, لوله, میله
متولد MR0175/ISO15156	-	صدور گواهینامه خدمات ترش

10. مقایسه با سایر نمرات آستنیتی

عتیقه 314 فولاد ضد زنگ متعلق به خانواده آستنیتی است و به خاطر آن شناخته شده است مقاومت در دمای بالا و مقاومت در برابر اکسیداسیون به دلیل افزایش محتوای کروم و نیکل.

در زیر یک نمای کلی از AISI آورده شده است 314 در مقابل سایر نمرات آستنیتی متداول 304 پوند, 316, وت 310.

جدول مقایسه ای: عتیقه 314 در مقابل. 304, 316, وت 310 فولادهای ضد زنگ

نکات برجسته کلیدی:

• 314 در مقابل. 304: عتیقه 314 مقاومت بسیار بالا و مقاومت در برابر دمای بالا و اکسیداسیون را ارائه می دهد 304. در حالی که 304 برای استفاده عمومی همه کاره است, 314 برای محیط های حرارتی بالا تنظیم شده است.
• 314 در مقابل. 316: 316 پیشی گرفته در مقاومت در برابر خوردگی کلرید به دلیل محتوای MO, ایده آل برای استفاده دریایی. هر چند, 314 بهتر عمل کردن 316 در مقاومت حرارتی و مقاومت در برابر مقیاس.
• 314 در مقابل. 310: هر دو در برنامه های درجه حرارت بالا استفاده می شوند, اما 314 شامل سیلیکون بیشتر است, دادن آن مقاومت اکسیداسیون افزایش یافته.
  این باعث می شود 314 برای عملیات مداوم در دمای بالاتر از 1000 درجه سانتیگراد ترجیح داده می شود.

10. پایان

عتیقه 314 (1.4841 / x15crnisi25‑21) یک طاقچه منحصر به فرد در بین فولادهای ضد زنگ آستنیتی را اشغال می کند - با ترکیبی از قدرت دما بالا, اکسیداسیون و مقاومت در برابر کاربورینگ با هزینه رقابتی.

منتظر, شبیه سازی های ریخته گری دیجیتال, مؤلفه های تولید شده افزودنی و فن آوری های پوشش جدید قول می دهند کاربرد خود را در برنامه های گرمای گرم نسل بعدی گسترش دهند.

LangHe در صورت نیاز به کیفیت بالا ، انتخاب مناسبی برای نیازهای تولیدی شما است قطعات استیل ضد زنگ.

امروز با ما تماس بگیرید!

 

متداول

آیا می تواند AISI 314 به راحتی جوش داده شود?

بله. عتیقه 314 از فرآیندهای جوشکاری مشترک مانند پشتیبانی می کند تیغ, من, قوس, وت جوش قوس غوطه ور.

هر چند, ترک به دلیل محتوای بالای آلیاژ ممکن است رخ دهد, بنابراین بسیار مهم است ورودی حرارت را محدود کنید و از مواد پرکننده سازگار مانند استفاده کنید 1.4842 (X12CRNI25-20).

آیا عملیات حرارتی پس از جوشکاری برای AISI مورد نیاز است 314?

به طور کلی, هیچ. عملیات حرارتی پس از جوشکاری لازم نیست مگر اینکه این مؤلفه در محیط های دوچرخه سواری بسیار خورنده یا حرارتی کار کند.

هر چند, بازپخت راه حل (1050-1150 درجه سانتیگراد) ممکن است برای بازگرداندن حداکثر مقاومت در برابر خوردگی اعمال شود.

محدودیت های اصلی AISI چیست 314?

• برای محیط های غنی از کلرید مناسب نیست - 314 فاقد مولیبدن است و در شرایط دریایی یا آب نمک ضعیف عمل می کند.
• ماشینکاری متوسط - به دلیل تشکیل کاربید و هدایت حرارتی ضعیف.
• خطر فاز - از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت جلوگیری کنید 600-900 درجه سانتیگراد برای جلوگیری از آغوش.

AISI است 314 مغناطیسی?

هیچ, عتیقه 314 کاملاً است وابسته به اوستن فولاد ضد زنگ و باقی مانده است غیر عجیبی, حتی بعد از کار سرد.

آیا می تواند AISI 314 در برنامه های غذایی یا دارویی مورد استفاده قرار می گیرد?

در حالی که از نظر فنی امکان پذیر است, نمرات مانند 304 یا 316 بیشتر به دلیل آنها مشخص می شوند پوسیدگی بهتر, هزینه کمتری, وت مناسب بودن برای ضد عفونی در محیط های تمیز.

عتیقه 314 به طور کلی برای چنین برنامه هایی بیش از حد مشخص است.