ترجمه ویرایش
از طرف ترنسپاش - translation plugin for wordpress
تولید کننده قطعات دقیق فولاد ضد زنگ فریتیک

فولاد ضد زنگ فریتیک: درجه, خواص & برنامه

فهرست محتوای نشان دادن

1. مقدمه

فولاد ضد زنگ فریتی یکی از خانواده های اصلی فولادهای زنگ نزن است, در درجه اول توسط آن متمایز می شود مکعب بدنه فریتی (سال قبل از میلاد) ساختار بلور در دمای اتاق و محتوای نسبتاً بالای کروم آن.

برخلاف فولادهای زنگ نزن آستنیتی معمولی, گریدهای فریتی معمولاً حاوی مقدار کمی نیکل هستند یا بدون عمد اضافه شده اند.

این ویژگی ترکیبی می تواند ترکیبی جذاب از مقاومت در برابر خوردگی را ارائه دهد, ثبات حرارتی, خصوصیات مغناطیسی, و هزینه مواد.

فولاد ضد زنگ فریتی به طور گسترده در سیستم های اگزوز خودرو استفاده می شود, لوازم خانگی, مبدلهای حرارتی, مؤلفه های معماری, تجهیزات پردازش مواد غذایی, و ماشین آلات صنعتی.

عملکرد آنها, هر چند, به شدت به شیمی آلیاژ بستگی دارد, کنترل کربن و نیتروژن, تثبیت, تاریخچه پردازش, و محیط خدمات.

2. فولاد ضد زنگ فریتی چیست؟?

وابسته به فری فولاد ضد زنگ یک گروه از آلیاژهای آهن و کروم که ماتریس آنها در دمای اتاق عمدتاً فریتی است.

فریت دارای ساختار کریستالی مکعبی بدنه است و در یک محدوده دمایی وسیع در ترکیبات آلیاژی مناسب پایدار می ماند..

کروم عنصر آلیاژی اصلی است که مسئول رفتار ضد زنگ است.

زمانی که کروم کافی وجود داشته باشد, فولاد می تواند یک نازک را تشکیل دهد, فحش, لایه غیرفعال غنی از کروم که به طور قابل توجهی خوردگی بیشتر را کاهش می دهد.

فولادهای زنگ نزن فریتی تجاری طیف ترکیبی نسبتاً وسیعی را پوشش می دهند. نمرات رایج ممکن است تقریباً شامل شود 11-30٪ کروم, در حالی که کربن و نیتروژن به طور کلی در سطوح نسبتاً پایین کنترل می شوند.

برخی از گریدهای با کارایی بالاتر علاوه بر این، حاوی مولیبدن برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی موضعی یا تیتانیوم و نیوبیم برای تثبیت هستند..

فولاد ضد زنگ فریتیک
فولاد ضد زنگ فریتیک

برخلاف فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی, فولادهای زنگ نزن فریتی معمولی هستند به طور معمول از طریق عملیات حرارتی مرسوم خاموش کردن و تمپر سخت نمی شود.

خواص نهایی آنها در درجه اول توسط ترکیب شیمیایی تعیین می شود, پردازش حرارتی مکانیکی, بازپخت, ساخت دانه, و تغییر شکل سرد.

بنابراین فولاد زنگ نزن فریتی به عنوان یک خانواده متالورژیکی متمایز شناخته می شود و نه صرفاً جایگزینی ارزان قیمت برای فولاد زنگ نزن آستنیتی.

3. ترکیب شیمیایی فولاد ضد زنگ فریتی

ترکیب شیمیایی یکی از مهمترین عوامل کنترل کننده عملکرد فولاد ضد زنگ فریتی است.

کروم ویژگی اصلی ضد زنگ را فراهم می کند, در حالی که کربن, نیتروژن, مولیبدن, تیتانیوم, نیوبیوم, و سایر عناصر برای دستیابی به ترکیبات خاصی از مقاومت در برابر خوردگی تنظیم می شوند, خصوصیات مکانیکی, قابلیت جوشکاری, و ثبات حرارتی.

ترکیب شیمیایی معمولی

ترکیب به طور قابل توجهی بین نمرات فردی متفاوت است. مقادیر زیر نشان دهنده محدوده معمولی برای فولادهای زنگ نزن فریتی رایج تجاری, نه محدودیت مشخصات جهانی.

عنصر دامنه معمولی / سطح تابع متالورژی اولیه
کروم (کلوچه) ~ 10.5-30٪ انفعال, مقاومت در برابر خوردگی, تثبیت فریت
کربن (جف) به طور کلی کم است, اغلب ≤0.08٪ تقویت; سطوح بیش از حد می تواند باعث ایجاد حساسیت شود
نیتروژن (حرف) به طور کلی کم است تقویت; سطوح بیش از حد می تواند خواص فریتی را مختل کند
مولیبدن (مس) 0-4% + بسته به درجه مقاومت در برابر خوردگی حفره و شکاف را بهبود می بخشد
تیتانیوم (از) وابسته به درجه کربن و نیتروژن را تثبیت می کند
نیوبیوم (NB)
وابسته به درجه کربن و نیتروژن را تثبیت می کند; عملکرد جوش را بهبود می بخشد
نیکل (در) معمولا کم است کنترل شده برای حفظ پایداری فاز فریتی
منگنز (منگنه) معمولا محدود است اکسید زدایی و آلیاژ/کنترل فرآیند
سیلیکون (وت) معمولا محدود است کمک اکسیداسیون و مقاومت در برابر اکسیداسیون

محدودیت های دقیق همیشه باید از مشخصات مواد مربوطه گرفته شود, مانند قابل اجرا عید, در, او است, یا سایر استانداردهای ملی/بین المللی, زیرا نام درجه اسمی به تنهایی هر حد مجاز ترکیبی را تعریف نمی کند.

4. انواع و درجه های اصلی فولاد ضد زنگ فریتی

فولادهای ضد زنگ فریت طیف وسیعی از آلیاژهای مبتنی بر کروم را پوشش می دهند, از درجات اقتصادی طراحی شده برای سیستم های اگزوز خودرو گرفته تا نمرات آلیاژی با کروم و مولیبدن بالا که برای محیط های سخت خوردگی و دمای بالا در نظر گرفته شده است..

جداول زیر نمرات نماینده را در سه دسته عملی سازماندهی می کند: گریدهای فریتی استاندارد, گریدهای فریتی با کروم بالا, و فولادهای ضد زنگ فریتی ریخته گری می شود.

430 کوپلینگ شیلنگ فولادی ضد زنگ
430 کوپلینگ شیلنگ فولادی ضد زنگ

درجات فریتی استاندارد (400 سری)

این گریدها به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند زیرا تعادل عملی مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کنند, تولید, عملکرد حرارتی, و هزینه.

نمرات مانند 409 وت 430 به ویژه در خودروسازی اهمیت دارند, وسیله, معماری, و کاربردهای عمومی صنعتی.

درجه تعیین ایالات متحده ترکیب تقریبی خصوصیات اصلی برنامه های معمولی
409 S40900 Cr 10.5-11.7٪; C ≤0.08٪; تثبیت شده فولاد ضد زنگ فریتی اقتصادی با مقاومت اکسیداسیون خوب و مقاومت در برابر خوردگی کافی; مناسب برای سرویس در دمای بالا سیستم های اگزوز خودرو, لوله های اگزوز, اجزای مبدل کاتالیزوری
410سعادت S41003 Cr 11.5-13.5٪; C ≤0.03٪ کربن بسیار کم جوش پذیری را بهبود می بخشد و خطر حساسیت ناشی از جوش را کاهش می دهد; مقاومت در برابر خوردگی متوسط اجزای خودرو, قسمتهای ساختاری, مخازن آب, تجهیزات صنعتی
430 S43000 Cr 16-18٪; C ≤0.08٪ مقاومت در برابر خوردگی عمومی خوب, رفتار مغناطیسی, شکل گیری خوب, و ظاهر سطحی جذاب; به طور گسترده در دسترس و مقرون به صرفه است لوازم, تجهیزات آشپزخانه, تریم خودرو, تابلوهای معماری
430سعادت
S43003 Cr 16-18٪; C ≤0.03٪ نسخه کم کربن از 430 با بهبود جوش پذیری و کاهش حساسیت به خوردگی بین دانه ای تجهیزات جوش داده شده, تجهیزات پردازش مواد غذایی, مؤلفه های معماری
434 S43400 Cr 16-18٪; Mo تقریبا 0.5-1.0٪; C ≤0.08٪ مولیبدن مقاومت در برابر خوردگی موضعی را در مقایسه با معمولی بهبود می بخشد 430; مقاومت اکسیداسیون خوبی را حفظ می کند تریم خودرو, اجزای اگزوز, تجهیزات مربوط به گرما
436 S43600 Cr 16-18٪; Mo تقریبا 0.5-1.0٪; TI/NB تثبیت شد درجه فریتی تثبیت شده با جوش پذیری بهبود یافته, مقاومت در برابر خوردگی, و مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای سیستم های اگزوز خودرو, مؤلفه های معماری, تجهیزات صنعتی

درجات فریتی کروم بالا

فولادهای زنگ نزن فریتی با کروم بالا نسبت به گریدهای سری 400 معمولی کروم بیشتری دارند..

برخی نیز حاوی مولیبدن و عناصر تثبیت کننده مانند تیتانیوم و نیوبیم هستند.

این استراتژی های آلیاژی مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود می بخشد, مقاومت در برابر خوردگی موضعی, و عملکرد درجه حرارت بالا.

درجه تعیین ایالات متحده ترکیب تقریبی خصوصیات اصلی برنامه های معمولی
439 S43035 Cr 17-19٪; تثبیت شده مقاومت خوب در برابر خوردگی و اکسیداسیون با جوش پذیری بهبود یافته; مناسب برای سرویس در دمای بالا سیستم های اگزوز خودرو, مبدلهای حرارتی, آبگرمکن
441 S44100 Cr 17-19٪; از + Nb تثبیت شد ساختار فریتی تثبیت شده جوش پذیری خوبی را فراهم می کند, مقاومت در برابر اکسیداسیون, و مقاومت در برابر حساسیت سیستم های اگزوز خودرو, اجزای مبدل کاتالیزوری, مبدلهای حرارتی
444 S44400 Cr 17-19٪; مو 1.5-2.5٪; از + Nb تثبیت شد کربن و نیتروژن کم همراه با مو مقاومت بالایی در برابر خوردگی حفره ای و شکافی ایجاد می کنند; جوشکاری خوب مبدلهای حرارتی, سیستم های آب گرم, تجهیزات آب خنک کننده, تجهیزات فرآیند شیمیایی
446
S44600 Cr 23-27٪; کم محتوای کروم بسیار بالا مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و عملکرد خوب در دماهای بالا را ایجاد می کند اجزای کوره, تجهیزات عملیات حرارتی, تجهیزات پردازش شیمیایی با دمای بالا
447 S44700 Cr 28-30٪; Mo 2.0-3.0٪; C بسیار پایین فولاد ضد زنگ فوق فریتی با مقاومت عالی در برابر خوردگی و اکسیداسیون موضعی ناشی از کلرید پردازش شیمیایی, تجهیزات انتقال آب دریا, مبدلهای حرارتی, تجهیزات دریایی
448 S44800 Cr 28-30٪; مو 3.5-4.2٪; C/N بسیار پایین فولاد ضد زنگ فریتی بسیار آلیاژی با مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون استثنایی در محیط های سخت تجهیزات دریایی, پردازش شیمیایی, سیستم های فراساحلی, خدمات کلرید شدید

یادداشت: محدودیت های شیمیایی دقیق با ASTM قابل اجرا متفاوت است, عیاش, در, یا مشخصات UNS. ترکیبات بالا به عنوان محدوده های معرف برای مقایسه مهندسی ارائه شده است.

گریدهای فولاد ضد زنگ فریتی ریخته گری

برخی از نمرات ضد زنگ ریختگی که معمولاً به آنها ارجاع می شود در زیر فهرست شده اند.

مهمتر, هر گرید ضد زنگ ریختگی حاوی کروم که در خانواده ASTM A743/A744 فهرست شده است در دمای اتاق کاملاً فریتی نیست.; گریدهایی مانند CA-15 به طور معمول به عنوان مارتنزیتی طبقه بندی می شوند.

از این رو, طبقه بندی متالورژیکی خاص باید همیشه از مشخصات مواد قابل اجرا تأیید شود.

درجه بازیگران تعیین ایالات متحده خصوصیات اصلی برنامه های معمولی
CA-15 J91150 درجه ریخته گری ضد زنگ کروم با مقاومت در برابر خوردگی عمومی خوب و استحکام خوب پس از عملیات حرارتی مناسب; به طور معمول به جای فریت به عنوان مارتنزیتی طبقه بندی می شود اجزای پمپ, بدنهای, اجزای توربین, ریخته گری های صنعتی
CA-40 J91151 سختی و استحکام بالاتر نسبت به گریدهای ریخته گری کروم کم کربن; مقاومت در برابر سایش خوب اما کاهش جوش پذیری اجزای مقاوم در برابر سایش, قطعات سوپاپ, قطعات سرویس بخار
CB-30
J91330 محتوای کروم بالاتر باعث بهبود مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون برای اجزای ریختگی می شود تجهیزات پردازش شیمیایی, قطعات پمپ, اجزای دریچه
CC-50 J91450 محتوای کروم بسیار بالا مقاومت بالایی در برابر اکسیداسیون و خوردگی ایجاد می کند, به ویژه در محیط های با دمای بالا تجهیزات پردازش شیمیایی در دمای بالا, اجزای کوره, ریخته گری مقاوم در برابر خوردگی

5. خواص کلیدی فولاد ضد زنگ فریتی

فولادهای زنگ نزن فریتی با a مکعب بدن محور (سال قبل از میلاد) ماتریس فریتی, کروم به عنوان عنصر آلیاژی اصلی, و به طور کلی محتوای کربن و نیکل کم است.

ترکیب آنها از مقاومت در برابر خوردگی, رفتار مغناطیسی, انبساط حرارتی نسبتا کم,

و هدایت حرارتی متوسط ​​تا خوب آنها را به ویژه برای سیستم های اگزوز خودرو مناسب می کند, لوازم, مبدلهای حرارتی, مؤلفه های معماری, و تجهیزات صنعتی.

مقادیر زیر نقاط مرجع مهندسی مفیدی را برای گریدهای فریتی رایج ارائه می‌دهند:

دارایی محدوده معمولی فولاد ضد زنگ فریتی درجه نماینده / ارزش اهمیت مهندسی
مدول الاستیک 200-215 گیگا پاسکال نوع 430: 200 پوند GPA سفتی الاستیک را تعیین می کند
تراکم ~7.6-7.8 g/cm³ نوع 430: ~7.7 گرم بر سانتی متر مکعب مربوط به وزن جزء
ضریب انبساط حرارتی ~9-11 × 10-6/K نوع 430: ~10.4 × 10-6/K برای اعوجاج حرارتی مهم است
هدایت حرارتی ~24-27 W/(m · k) نوع 430: ~26 W/(m · k) انتقال حرارت را تحت تاثیر قرار می دهد
گرمای خاص
~440–500 J/(کیلوگرم · K) وابسته به درجه در محاسبات حرارتی استفاده می شود
مقاومت الکتریکی ~0.55-0.65 μΩ·m وابسته به درجه مربوط به کاربردهای الکتریکی/حرارتی
رفتار مغناطیسی فرومغناطیسی در دمای اتاق اکثر گریدهای فریتی برای کاربردهای مغناطیسی مفید است
دامنه ذوب ~1425-1510 درجه سانتیگراد وابسته به درجه برای ریخته گری و جوشکاری مهم است

این ارقام باید به عنوان مقادیر مرجع, مشخصات جایگزین نیست.

برای طراحی قطعات, ASTM قابل اجرا, در, او است, یا سایر استانداردهای مواد و گزارش آزمایش مواد گواهی شده باید اولویت داشته باشد.

مقاومت در برابر خوردگی

مقاومت در برابر خوردگی یکی از دلایل اصلی استفاده از فولاد ضد زنگ فریتی است.

کروم یک نازک را تشکیل می دهد, فحش, و خود درمانی فیلم غیرفعال غنی از کروم روی سطح فولادی.

زمانی که محتوای کروم به اندازه کافی بالا باشد و سطح از نظر شیمیایی تمیز بماند, این لایه غیرفعال به طور قابل توجهی نرخ خوردگی را در بسیاری از محیط های جوی و آبی کاهش می دهد.

مقاومت به خوردگی فولاد ضد زنگ فریتی به طور کلی با محتوای کروم افزایش می یابد, در حالی که افزودن مولیبدن می تواند مقاومت در برابر خوردگی موضعی را بیشتر کند, به ویژه خوردگی حفره ای و شکافی.

441 قطعات اتصالات فولاد ضد زنگ فریتی
441 قطعات اتصالات فولاد ضد زنگ فریتی

به عنوان مثال, عتیقه 430 مقاومت در برابر خوردگی مفیدی را برای محیط های داخلی و با خورندگی خفیف فراهم می کند, در حالی که نمرات تثبیت شده مانند 439 وت 441 به طور گسترده ای در سیستم های اگزوز خودرو استفاده می شود.

گریدهای آلیاژی بالاتر مانند 444 مقاومت قابل ملاحظه‌ای بهتری در برابر محیط‌های حاوی کلرید ایجاد می‌کنند و برای کاربردهایی که شامل آب گرم و مواد شیمیایی خاص هستند مناسب هستند..

هنگام ارزیابی عملکرد خوردگی باید چندین عامل در نظر گرفته شود:

  • محتوای کروم: کروم بالاتر عموماً مقاومت در برابر انفعال و اکسیداسیون را بهبود می بخشد.
  • محتوای مولیبدن: Mo مقاومت در برابر خوردگی حفره ای و شکافی را بهبود می بخشد.
  • کربن و نیتروژن: عناصر بینابینی بیش از حد می تواند باعث کاهش کروم در طول قرار گرفتن در معرض حرارت شود.
  • تثبیت: افزودنی های تیتانیوم یا نیوبیم به اتصال کربن و نیتروژن کمک می کند, بهبود مقاومت در برابر حساسیت پس از جوشکاری.
  • وضعیت سطح: سنگ زنی, صیقل, ترشی, و غیرفعال سازی می تواند به شدت بر رفتار خوردگی عملی تأثیر بگذارد.
  • محیط خدمات: غلظت کلرید, درجه حرارت, PH, رطوبت, و زمان قرار گرفتن در معرض همگی عملکرد خوردگی را تحت تأثیر قرار می دهند.

بنابراین فولاد زنگ نزن فریتی در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز است بسیار جذاب است اما عملکرد خوردگی شدید فولاد زنگ نزن آستنیتی حاوی نیکل غیر ضروری است..

6. خواص مکانیکی فولاد ضد زنگ فریتی

رفتار مکانیکی فولاد ضد زنگ فریتی به شدت تحت تأثیر محتوای کروم است, سطح کربن و نیتروژن, اندازه دانه, تثبیت آلیاژ, کار سرد, و دمای سرویس.

به طور کلی, نمرات فریتی ترکیب مفیدی از استحکام متوسط ​​تا زیاد, شکل پذیری کافی, مقاومت خستگی خوب, و ثبات ابعادی خوب.

خصوصیات مکانیکی معمولی

مشخصه مکانیکی رفتار معمولی فولاد ضد زنگ فریتی اهمیت مهندسی
مدول الاستیک تقریباً 200 معدل سفتی الاستیک و ثبات ابعادی خوبی را فراهم می کند
قدرت عملکرد معمولاً حدود 200-400 مگاپاسکال برای بسیاری از گریدهای استاندارد مقاومت در برابر تغییر شکل دائمی را تعیین می کند
استحکام کششی معمولاً حدود 400-600 مگاپاسکال, بسته به درجه و شرایط ظرفیت بار کششی نهایی را تعیین می کند
کشیدگی
اغلب تقریباً 15-30٪, اما بسیار وابسته به درجه شکل پذیری موجود در هنگام شکل دهی و اضافه بار را نشان می دهد
سختی به طور کلی در شرایط آنیل شده متوسط ​​است مقاومت در برابر سایش و ماشین کاری را تحت تأثیر قرار می دهد
سختی بسیار وابسته به درجه, اندازه دانه, درجه حرارت, و پردازش برای کاربردهای با دمای پایین و بارگذاری ضربه ای مهم است

فولادهای زنگ نزن فریتی نیز معمولاً از طریق عملیات حرارتی معمولی استحکام محدودی را نشان می دهند.

برخلاف فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی, آنها معمولاً نمی توانند از طریق کوئنچ به یک ساختار مارتنزیتی با سختی بالا تبدیل شوند.

در عوض، خواص مکانیکی آنها عمدتاً از طریق کنترل می شود هلیاژ, پالایش غلات, کار سرد, و پردازش ترمومکانیکی.

کار سرد می تواند استحکام و سختی را افزایش دهد, اما تغییر شکل بیش از حد سرد ممکن است شکل پذیری را کاهش دهد و دشواری شکل دهی را افزایش دهد.

برای برنامه های کاربردی, شرایط مادی - مانند آنیل شده, نورد سرد, یا تثبیت شده - بنابراین باید همراه با درجه فولاد ضد زنگ مشخص شود.

در دماهای پایین, سختی سزاوار توجه ویژه است. برخی از فولادهای زنگ نزن فریتی می توانند نشان دهند انتقال شکل پذیر به شکننده, که اساساً با رفتار بسیاری از فولادهای زنگ نزن آستنیتی متفاوت است.

پالایش دانه و محتوای کم کربن/نیتروژن می تواند چقرمگی را بهبود بخشد, اما گریدهای فریتی باید برای کاربردهای بحرانی ضربه یا برودتی با دقت انتخاب شوند.

7. قابلیت جوشکاری فولاد ضد زنگ فریتی

جوش پذیری در بین گریدهای فولاد ضد زنگ فریتی به طور قابل توجهی متفاوت است.

مدرن کم کربن, گریدهای تثبیت شده معمولاً جوش پذیری بسیار بهتری نسبت به فرمولاسیون فریتی با کربن بالا دارند, اما فولادهای زنگ نزن فریتی هنوز نسبت به بسیاری از گریدهای آستنیتی معمولی به کنترل جوش دقیق تری نیاز دارند.

نگرانی اصلی متالورژی این است درشت شدن دانه در منطقه متاثر از گرما (خندق).

زیرا فولادهای زنگ نزن فریتی در طول جوشکاری عمدتاً فریتی باقی می مانند, گرمای ورودی بالا می تواند دانه های درشت تولید کند. نواحی HAZ دانه درشت ممکن است شکل پذیری و چقرمگی کمتری را نشان دهند.

نگرانی دیگر این است تشکیل کاربید کروم یا نیترید.

اگر کربن یا نیتروژن کافی وجود داشته باشد, قرار گرفتن در معرض حرارتی در حین جوشکاری می تواند باعث کاهش کروم در مجاورت مرزهای دانه شود., به طور بالقوه کاهش مقاومت در برابر خوردگی موضعی.

به همین دلیل است که نمرات با تثبیت شده است تیتانیوم یا نیوبیم, مانند 409, 439, 441, وت 444, معمولاً برای کاربردهای جوش داده شده انتخاب می شوند.

ملاحظات مهم جوشکاری

عامل جوشکاری مشکل بالقوه کنترل توصیه شده
گرمای بیش از حد ورودی درشت شدن دانه و کاهش چقرمگی از ورودی گرمای کنترل شده استفاده کنید
دمای بین گذر بالا قرار گرفتن در معرض حرارت بیش از حد کنترل دمای بین گذر
کربن/نیتروژن بالا حساسیت و حساسیت به خوردگی نمرات کم C/N یا تثبیت شده را ترجیح دهید
خنک کننده سریع یا کنترل نشده استرس و اعوجاج پسماند یک روش جوشکاری مناسب ایجاد کنید
عدم تطابق پرکننده و فلز کاهش خوردگی یا عملکرد مکانیکی پرکننده را بر اساس نیازهای خدمات انتخاب کنید
آلودگی سطحی عیوب جوش و کاهش مقاومت در برابر خوردگی تمیز کردن کامل قبل و بعد از جوشکاری

تیغ, من/جادوگر, جوش لیزری, و جوش مقاومتی همگی بسته به هندسه اجزا قابل استفاده هستند, ضخامت, حجم تولید, و الزامات عملکرد.

بعد از جوشکاری, ترشی و انفعال ممکن است برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی با حذف رنگ حرارتی مورد نیاز باشد, آلودگی آهن رایگان, و سایر آلودگی های سطحی.

برای اجزای حیاتی, صلاحیت روش جوشکاری باید نه تنها به کیفیت جوش بصری بلکه به خواص کششی نیز توجه کند, رفتار خوردگی, تحریف, و عملکرد HAZ در صورت لزوم.

8. قابلیت ساخت و ماشینکاری

قابلیت تشکیل

فولادهای زنگ نزن فریتی به طور کلی ویژگی های شکل دهی سرد خوبی از خود نشان می دهند, به خصوص زمانی که در شرایط آنیل شده عرضه شود.

ازدیاد طول آنها معمولا در 20محدوده -30٪ برای بسیاری از درجات تجاری, ایجاد شکل پذیری کافی برای خم شدن, شکل گیری, مهر زنی, و سایر عملیات ورق فلز.

هر چند, عملکرد شکل دهی به چیزی بیشتر از ازدیاد طول بستگی دارد.

قدرت عملکرد, ناهمسانگردی, سخت سازی کار, ضخامت ورق, ساخت دانه, هندسه ابزار, و روانکاری می تواند بر نتیجه نهایی تأثیر بگذارد.

برای فرم دهی دقیق, پارامترهای زیر باید کنترل شوند:

  • حداقل شعاع خمش
  • جهت نورد
  • ترخیص ابزار
  • روانکاری
  • توالی تشکیل
  • جبران خسارت بهار
  • حفاظت از سطح

نمرات فریتی می تواند به ویژه برای اجزای ورق بزرگ جذاب باشد زیرا شکل پذیری مناسب را با رفتار ابعادی نسبتاً پایدار ترکیب می کند..

قابلیت تغییر

فولادهای ضد زنگ فریتی به طور کلی برای معمولی مناسب هستند ماشینکاری CNC.

هر چند, پارامترهای ماشینکاری باید برای درجه خاص بهینه شوند زیرا کروم, مولیبدن, سختی مواد, و هدایت حرارتی بر نیروهای برش و عمر ابزار تاثیر می گذارد.

قطعات فولادی ضد زنگ فریتی
قطعات فولادی ضد زنگ فریتی

عملیات ماشینکاری معمولی شامل:

تراشکاری CNC ← فرز ← حفاری ← ریمینگ → سنگ زنی → پرداخت

برای قطعات دقیق, تحمل ابعادی 0.01 ± میلی متر یا محکم تر ممکن است تحت شرایط ماشینکاری کنترل شده CNC قابل دستیابی باشد,

اما تحمل قابل دستیابی به هندسه مولفه بستگی دارد, قابلیت ماشین, کار, وضعیت مادی, و پایداری حرارتی به جای فولاد ضد زنگ به تنهایی.

در حین ماشینکاری, گرمای بیش از حد برش می تواند باعث رانش ابعادی شود. این امر به ویژه برای اجزای دیوار نازک و قطعات دقیق با تلرانس های موقعیتی بسیار مهم است..

9. پوشش های سطحی برای فولاد ضد زنگ فریتی

تکمیل سطح نقش مهمی در مقاومت در برابر خوردگی دارد, ظاهر, پاککاری, رفتار پوشیدن, و عملکرد ابعادی اجزای فولاد ضد زنگ فریتی.

پایان سطح خصوصیات معمولی برنامه های معمولی
2شرح نورد سرد, گرمازا, ترشی, و پوست به آرامی گذشت; صاف و نسبتاً بازتابنده لوازم, اجزای صنعتی عمومی, تابلوهای معماری
کارشناسی سطح آنیل شده روشن با بازتاب بالا و ظاهر صاف تریم خودرو, لوازم, اجزای تزئینی
هیچ. 3 پرداخت مکانیکی درشت اجزای معماری و صنعتی
هیچ. 4 پایان برس دار جهت ریز, معمولاً با تسمه های ساینده تولید می شود لوازم, تابلوهای معماری, تجهیزات آشپزخانه
خط مو
خوب, دانه جهت دار پیوسته اجزای معماری تزئینی و داخلی
آینه ای جلا داده شده سطح بسیار انعکاسی که از طریق پرداخت پیشرونده به دست می آید اجزای تزئینی و کاربردهای معماری برتر
برقی حذف الکتروشیمیایی مواد سطحی; سطح صاف و تمیز بهداشتی, دقت, و کاربردهای حساس به خوردگی
ترشی و منفعل مقیاس را حذف می کند, رنگ گرم, و آلودگی سطحی و بازیابی سطح غیرفعال تمیز اجزای جوش داده شده و حساس به خوردگی

10. کاربردهای فولاد ضد زنگ فریتی

فولاد ضد زنگ فریت به طور گسترده ای در ترکیبی از مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شود, مقاومت در برابر اکسیداسیون, رفتار مغناطیسی, ثبات حرارتی, قدرت مکانیکی متوسط, و بهره وری هزینه مورد نیاز است.

قطعات چرخ خیاطی استیل فریتی
قطعات چرخ خیاطی استیل فریتی

سیستم های اگزوز خودرو

خودرو سیستم های اگزوز یکی از مهمترین کاربردهای فولاد ضد زنگ فریتی است.

نمرات مانند 409, 439, وت 441 معمولاً برای منیفولدهای اگزوز انتخاب می شوند, لوله, اجزای مبدل کاتالیزوری, صدا خفه کن, و قطعات مقاوم در برابر حرارت مرتبط.

مواد باید مقاومت کنند:

  • چرخه حرارتی مکرر
  • دمای بالای گازهای خروجی
  • اکسیداسیون
  • خوردگی میعانات
  • لرزش و خستگی مکانیکی

ضریب نسبتا پایین انبساط حرارتی و مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون در دمای بالا، گریدهای فریتی را برای این محیط مناسب می کند..

لوازم خانگی

430 فولاد ضد زنگ به طور گسترده در لوازم خانگی استفاده می شود زیرا مقاومت در برابر خوردگی را ترکیب می کند, ظاهر جذاب, رفتار مغناطیسی, قابلیت تشکیل, و هزینه نسبتا کم.

محصولات معمولی شامل:

  • پانل های یخچال
  • اجزای ماشین ظرفشویی
  • اجزای فر و محدوده
  • تجهیزات آشپزخانه
  • تزئینات لوازم خانگی
  • اجزای ماشین لباسشویی

ماهیت مغناطیسی آن همچنین می تواند در مواردی که اتصال مغناطیسی مورد نیاز است مفید باشد.

مبدل های حرارتی و تجهیزات آب گرمایش

گریدهای فریتی تثبیت شده مانند 439 وت 444 می تواند ترکیبی جذاب از مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد حرارتی ارائه دهد.

در استفاده می شوند:

  • اجزای مبدل حرارتی
  • آبگرمکن
  • سیستم های آب گرم
  • تجهیزات آب خنک کننده
  • کندانسورها
  • تجهیزات پردازش حرارتی

هدایت حرارتی نسبتاً بالا و انبساط حرارتی کم فولاد ضد زنگ فریتی می تواند به بهبود پایداری حرارتی کمک کند..

اجزای معماری و تزئینی

فولاد ضد زنگ فریتی همچنین برای کاربردهای معماری که در آن مقاومت در برابر خوردگی متوسط ​​و ظاهر سطح مورد نیاز است استفاده می شود..

برنامه های معمولی شامل:

  • پانل های دیوار داخلی
  • پانل های آسانسور
  • تریم تزئینی
  • روکش معماری
  • اجزای مبلمان
  • تجهیزات داخلی آشپزخانه و تجاری

نمرات مانند 430 می تواند تعادل خوبی بین ظاهر سطح ایجاد کند, قابلیت تشکیل, مقاومت در برابر خوردگی, و هزینه.

تجهیزات صنعتی و شیمیایی

گریدهای فریتی حاوی کروم و مولیبدن بالاتر را می توان در محیط های صنعتی منتخب که در آن به بهبود مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون نیاز است استفاده کرد..

به عنوان مثال, 444 را می توان برای محیط های خاصی با آب گرم و حاوی کلرید در نظر گرفت, در حالی که گریدهای کروم بالا مانند 446 برای اجزای مقاوم در برابر اکسیداسیون در دمای بالا مناسب هستند.

هر چند, فولاد ضد زنگ فریتی نباید به طور خودکار برای محیط های شیمیایی یا دریایی بسیار تهاجمی انتخاب شود.

رسانه دقیق, درجه حرارت, غلظت کلرید, و مکانیسم خوردگی باید قبل از انتخاب مواد ارزیابی شود.

11. تحلیل تطبیقی: فریت در مقابل. آستنیتی در مقابل. فولاد ضد زنگ مارتنزیتی

وابسته به فری, وابسته به اوستن, و فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی سه خانواده اصلی متالورژی فولاد ضد زنگ را نشان می دهند.

تفاوت های آنها در درجه اول از ساختار بلور, شیمی آلیاژ, ثبات فاز, و پاسخ عملیات حرارتی, که به نوبه خود خواص مکانیکی را تعیین می کند, مقاومت در برابر خوردگی, قابلیت جوشکاری, رفتار مغناطیسی, و برنامه های معمولی.

دارایی فولاد ضد زنگ فریتیک فولاد ضد زنگ آستنیتی فولاد ضد زنگ مارتنزیتی
نمرات معمولی 409, 430, 439, 441, 444 304, 304سعادت, 316, 316سعادت, 321, 310 410, 420, 440بوها, 440شرح, 440جف
ساختار کریستالی معمولی در دمای سرویس فریت BCC FCC Austenite ساختار مارتنزیتی BCT/BCC بعد از سخت شدن
محتوای Cr معمولی تقریباً 10.5-30 ٪ تقریباً 16-26 ٪ تقریباً 11.5-18 ٪
محتوای نیکل معمولی به طور کلی بسیار کم یا غایب معمولا 8-20%+ به طور کلی کم, اگرچه برخی از گریدها حاوی نیکل هستند
محتوای کربن به طور کلی کم است, به خصوص در کلاس های مدرن بسیار کم تا متوسط; بسیاری از گریدهای کم کربن موجود است به طور کلی بالاتر از گریدهای فریتی و آستنیتی است
رفتار مغناطیسی مغناطیسی به طور کلی غیر مغناطیسی در شرایط آنیل شده; کار سرد می تواند مقداری مغناطیس القا کند مغناطیسی
عملیات حرارتی برای سخت شدن به طور کلی با کوئنچ معمولی سخت نمی شود به طور کلی با کوئنچ معمولی سخت نمی شود می توان با کوئنچ و تمپر سفت کرد
سطح قدرت
معتاد; را می توان با کار سرد افزایش داد متوسط ​​در شرایط آنیل شده; قابلیت سخت کاری عالی پس از عملیات حرارتی بالا تا بسیار زیاد
سختی به طور کلی متوسط به طور کلی متوسط متوسط ​​تا خیلی زیاد, بسته به درجه و عملیات حرارتی
انعطاف پذیری معتاد عالی به طور کلی پایین تر, به خصوص در شرایط سخت شده
سختی معتاد; چقرمگی در دمای پایین را می توان محدود کرد عالی, از جمله در دماهای پایین معتاد; به شدت به محتوای کربن و عملیات حرارتی وابسته است
مقاومت در برابر خوردگی خوب تا خیلی خوب, بسته به محتوای Cr/Mo به طور کلی عالی است, مخصوصا برای 316/316L و گریدهای آلیاژی بالاتر متوسط ​​تا خوب; معمولاً کمتر از درجه آستنیتی است
مقاومت در برابر خوردگی حفره/شکاف خوب در درجه های Cr/Mo بالا مانند 444 خیلی خوب تا عالی در گریدهای حاوی Mo مانند 316L به طور کلی متوسط
هدایت حرارتی
نسبتا بالا برای فولاد ضد زنگ; به طور معمول در اطراف 20– 30 وات بر متر · کلوین پایین; به طور معمول در اطراف 14-16 وات بر متر · کلوین برای مشترک 304/316 درجه به طور کلی در اطراف 20– 30 وات بر متر · کلوین, بستگی به درجه دارد
ضریب انبساط حرارتی نسبتاً کم; به طور معمول در اطراف 10-11 × 10-6/K نسبتاً زیاد; به طور معمول در اطراف 16–17 × 10 ⁻⁶/k برای 304/316 به طور کلی در اطراف 10-11 × 10-6/K
قابلیت جوشکاری متوسط ​​تا خوب برای نمرات کم C/تثبیت شده; رشد دانه باید کنترل شود به طور کلی عالی است, به خصوص برای 304L/316L به طور کلی در مقایسه با درجه های آستنیتی محدود است; ممکن است نیاز به پیش گرم کردن و عملیات پس از جوشکاری باشد
قابلیت تشکیل معتاد; مناسب برای خمش و بسیاری از عملیات شکل دهی عالی, به ویژه برای طراحی عمیق و شکل دهی پیچیده متوسط ​​تا ضعیف در شرایط سخت شده
قابلیت تغییر معتاد; به شدت به درجه و رفتار سختگیرانه بستگی دارد معتاد; سخت شدن کار می تواند دشواری ماشینکاری را افزایش دهد به طور کلی در ماشینکاری آزاد یا گریدهای آنیل شده خوب است, اما ماشینکاری گریدهای سخت شده دشوار است
سخت سازی کار
نسبتا محدود است سخت کاری قوی, به خصوص در گریدهای فراپایدار در مقایسه با گریدهای آستنیتی محدود است
عملکرد در دمای پایین با انتقال احتمالی شکل پذیر به شکننده محدود شده است چقرمگی عالی در دمای پایین به طور کلی در مقایسه با درجه های آستنیتی محدود است
مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا خوب, به خصوص در گریدهای کروم بالا بسته به محتوای Cr/Ni از خوب تا عالی متوسط ​​تا خوب
مسیرهای تولید معمولی نورد, مهر زنی, خم, جوش, ساختگی نورد, نقاشی عمیق, مهر زنی, تولید لوله, جوش نورد/ آهنگری به دنبال عملیات حرارتی, ماشینکاری, سنگ زنی
برنامه های معمولی اگزوزهای خودرو, لوازم, تابلوهای معماری, مبدلهای حرارتی, آبگرمکن پردازش شیمیایی, تجهیزات غذایی, تجهیزات دارویی, لوله کشی, رگهای فشار, ساختارهای معماری چاقو, سازهای جراحی, دریچه, پمپ, شفت, اجزای توربین, قطعات مقاوم در برابر سایش
مزیت اصلی
مقاومت در برابر خوردگی خوب با هزینه آلیاژ کم, پاسخ مغناطیسی, انبساط حرارتی کم مقاومت در برابر خوردگی عالی, انعطاف پذیری, سختی, و قابلیت جوشکاری سختی زیاد, قدرت, و مقاومت در برابر سایش پس از عملیات حرارتی
محدودیت اصلی چقرمگی و شکل پذیری کمتر در دمای پایین نسبت به گریدهای آستنیتی هزینه آلیاژ بالاتر, انبساط حرارتی بالاتر, و به طور کلی رفتار غیر مغناطیسی مقاومت در برابر خوردگی پایین, قابلیت جوشکاری, و چقرمگی نسبت به اکثر گریدهای آستنیتی
مناسب ترین برای اجزای مقاوم در برابر خوردگی حساس به هزینه و کاربردهای پایدار حرارتی فاسد کننده, جوش داده شده, بسیار شکل گرفته, یا برنامه های کاربردی در دمای پایین قطعات با استحکام بالا و مقاوم در برابر سایش که نیاز به عملیات حرارتی دارند

12. پایان

فولاد ضد زنگ فریتی یک خانواده مهم فولاد ضد زنگ است که ترکیب می شود مقاومت در برابر خوردگی, خصوصیات مغناطیسی, انبساط حرارتی نسبتا کم, هدایت حرارتی خوب, و راندمان هزینه.

ساختار BCC عمدتاً فریتی آن در مقایسه با فولادهای زنگ نزن آستنیتی و مارتنزیتی مشخصات خاصی را به آن می دهد..

غذای اصلی

  • فولاد ضد زنگ فریتی توسط a مشخص می شود مکعب بدن محور (سال قبل از میلاد) ساختار, رفتار مغناطیسی, وت محتوای نیکل کم.
  • مقاومت در برابر خوردگی توسط کروم ارائه می شود (10.5-30 ٪); مولیبدن و تثبیت کننده ها (از, NB) افزایش عملکرد.
  • درجه محدوده از نمرات استاندارد (409, 430) به درجه های کروم بالا (446) و نمرات تثبیت شده است (439, 441, 444).
  • خواص کلیدی: مقاومت در برابر خوردگی خوب, مغناطیسی, هدایت حرارتی بالا, انبساط حرارتی کم, و شکل گیری خوب.
  • محدودیت ها: شکل پذیری کمتر, dbtt, قابلیت جوشکاری محدود, و خطر حساسیت.
  • برنامه: اگزوز خودرو, لوازم, معماری, مبدلهای حرارتی, فرآوری مواد غذایی, و پردازش شیمیایی.
  • مزایا: مقرون به صرفه, مقاوم در برابر SCC, مغناطیسی, و قابل بازیافت.
  • معایب: چقرمگی محدود در دمای پایین, مسائل جوش پذیری, و مقاومت خوردگی کمتری نسبت به گریدهای آستنیتی دارد.

برای کاربردهای مهندسی, رویکرد صحیح ارزیابی محیط خدمات کامل است - از جمله درجه حرارت, قرار گرفتن در معرض خوردگی, بارگذاری مکانیکی, تشکیل الزامات, شرایط جوشکاری, الزامات بعدی, و طول عمر مورد انتظار.

زمانی که این عوامل به درستی در نظر گرفته شوند, فولاد ضد زنگ فریت می تواند ترکیبی بسیار موثر از عملکرد را ارائه دهد, دوام, و اقتصاد تولیدی.

LangHe - شریک مورد اعتماد شما برای قطعات دقیق فولاد ضد زنگ

صنعت لانگه یک تولید کننده بسیار تخصصی قطعات فولادی ضد زنگ دقیق است, ارائه قطعات سفارشی با کیفیت بالا به صنایع اعم از تجهیزات صنعتی و خودرو تا هوافضا, دستگاه های پزشکی, و سیستم های جابجایی مایعات.

با چندین دهه تجربه عملی در ریخته گری سرمایه گذاری, ماشینکاری CNC دقیق, و تکمیل سطح جامع,

LangHe یک راه حل تولید یکپارچه ارائه می دهد که برای کاهش پیچیدگی زنجیره تامین و تضمین کیفیت محصول ثابت طراحی شده است..

LangHe صرفا یک تامین کننده ریخته گری نیست; ما یک شریک مهندسی با خدمات کامل هستیم.

از تجزیه و تحلیل DFM و نمونه سازی سریع تا تولید, عملیات حرارتی, و تضمین کیفیت, ما کل چرخه عمر تولید را مدیریت می کنیم.

ISO ما 9001:2015 تسهیلات گواهی شده, قابلیت های ابزارسازی داخلی, و پروتکل های بازرسی دقیق - از جمله CMM, NDT, و تست فشار - اطمینان حاصل کنید که هر جزء مطابق با استانداردهای بین المللی یا فراتر از آن است.

امروز با ما تماس بگیرید برای بحث در مورد پروژه بعدی خود و کشف اینکه چگونه LangHe می تواند طرح های شما را با دقت زنده کند, کیفیت, و کارآیی.

 

متداول

فولاد ضد زنگ فریتی مغناطیسی است?

بله. فولادهای ضد زنگ فریتی به طور کلی هستند فرومغناطیسی در دمای اتاق به دلیل ساختار BCC فریتی آنها.

این ویژگی آنها را برای کاربردهایی که پاسخ مغناطیسی مورد نیاز است مناسب می کند.

فولاد ضد زنگ فریتی مقاوم در برابر خوردگی است?

بله, اما سطح مقاومت در برابر خوردگی به طور قابل توجهی بین گریدها متفاوت است.

درجه 430 مقاومت خوبی در بسیاری از محیط های جوی و خورنده خفیف ایجاد می کند,

در حالی که گریدهای آلیاژی بالاتر حاوی مولیبدن, مانند 444, مقاومت قابل توجهی بهتری در برابر حفره ها و محیط های حاوی کلرید ایجاد می کند.

فولاد ضد زنگ فریتی بهتر از آستنیتی است?

لزوماً; بستگی به برنامه دارد.

گریدهای فریتی برای کاربردهایی که به خواص مغناطیسی نیاز دارند بهتر است, هدایت حرارتی خوب, و مقاومت در برابر ترک خوردگی استرس (SCC). آنها همچنین مقرون به صرفه تر هستند.

گریدهای آستنیتی مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند, شکل پذیری بهتر, و چقرمگی بالاتر در دماهای پایین.

تفاوت فولاد ضد زنگ فریتی و مارتنزیتی چیست؟?

فولاد ضد زنگ فریتی با عملیات حرارتی سخت نمی شود و ساختار BCC دارد.

فولاد ضد زنگ مارتنزیتی را می توان با عملیات حرارتی سخت کرد (خاموش کردن و مزاج) و دارای چهار ضلعی بدن محور است (باکتری) ساختار. گریدهای مارتنزیتی دارای محتوای کربن بالاتر و سختی بالاتری هستند.

DBTT فولاد ضد زنگ فریتی چیست؟?

فولادهای زنگ نزن فریتی دمای انتقال شکل پذیر به شکننده را نشان می دهند (dbtt) در محدوده -50 درجه سانتیگراد تا +20 درجه سانتیگراد.

زیر این دما, آنها تحت بارگذاری ضربه ای شکننده و مستعد شکستگی می شوند. این امر استفاده از آنها را در برنامه های کاربردی با دمای پایین محدود می کند.

فولاد ضد زنگ فریتی در مقایسه با فولاد کربنی چگونه است؟?

فولاد ضد زنگ فریتی به دلیل داشتن کروم، مقاومت در برابر خوردگی قابل توجهی نسبت به فولاد کربنی دارد. همچنین گرانتر است.

هر چند, برخی از ویژگی های آن با فولاد کربنی مشترک است, مانند مغناطیسی بودن و داشتن ساختار BCC.

آیا فولاد ضد زنگ فریتی می تواند سخت شود?

هیچ, فولاد ضد زنگ فریتی را نمی توان با عملیات حرارتی سخت کرد. فقط با کار سرد می توان آن را تقویت کرد (سخت سازی کار).

این آن را از درجه های مارتنزیتی متمایز می کند, که با کوئنچ و تمپر سفت می شود.

یک نظر بگذارید

آدرس ایمیل شما منتشر نمی شود. زمینه های مورد نیاز مشخص شده اند *

به بالا بروید

دریافت نقل قول فوری

لطفا اطلاعات خود را وارد کنید و ما به سرعت با شما تماس خواهیم گرفت.