1. Esittely
1.4122, viitataan yleisesti sen eurooppalaisella nimityksellä X39CrMo17-1, on martensiittista kromi ruostumatonta terästä, joka on suunniteltu toimittamaan sekoitus kovuus, kulutuskestävyys ja kohtuullinen korroosiokyky.
Se on käytännöllinen keskitie työkaluterästen ja korroosionkestävien ruostumattomien terästen välillä: kovettuva lämpökäsittelyllä korkeaan lujuuteen ja kulutuskestävyyteen, silti tarjoaa paremman korroosionkestävyyden kuin monet hiiliteräkset.
2. Mikä on 1.4122 Ruostumaton teräs
1.4122 (myös kutsutaan X39CrMo17-1) on a martensiittista kromia ruostumaton teräs - kovettuva, magneettinen ruostumaton teräslaji, joka on suunniteltu tarjoamaan tasapaino korkea kovuus/kulumiskestävyys ja kohtalainen korroosionkestävyys.
Insinöörit valitsevat 1.4122 vaativille komponenteille terävät reunat ja kestävät leikkauspinnat (Ruokailuvälineet), tarkkuusakselit ja karat, kulutusosat ja tietyt venttiilin tai pumpun komponentit jossa kohtalainen korroosionkestävyys on riittävä.
Se eroaa austeniittisista ruostumattomista teräksistä (ESIM., 304) jotka ovat ei-magneettisia ja erittäin korroosionkestäviä, ja ferriittisistä laaduista, joita ei voida karkaista karkaisemalla;
1.4122määrittävä ominaisuus on sen martensiittinen mikrorakenne sammutuksen jälkeen, joka tuottaa korkean kovuuden ja lujuuden.
3. Kemiallinen koostumus 1.4122 Ruostumaton teräs
Alla on puhdas, ammattimainen taulukko, joka näyttää kemiallisen koostumuksen vaihteluvälit 1.4122 (X39CrMo17-1) ruostumaton teräs yhdessä tiiviin kanssa, tekninen kuvaus kunkin elementin roolista tässä lejeeringissä.
| Elementti | Etäisyys (painoprosentti) | Ensisijainen rooli(s) - tiivis |
| C (Hiili) | 0.33-0,45 | Pääkovetusaine — lisää martensiitin kovuutta ja kulutuskestävyyttä; vähentää sitkeyttä ja hitsattavuutta korkeilla tasoilla. |
| Cr (Kromi) | 16.5–17.5 | Tarjoaa korroosiopassiivisuuden ja edistää karkauttavuutta ja kovametallin muodostumista. |
| MO (Molybdeini) | 0.80–1.30 | Parantaa kovettuvuutta, lujuus ja kestävyys paikallista korroosiota vastaan. |
| Sisä- (Nikkeli) | ≤1.00 | Pientä sitkeysapua; pidetään alhaisena martensiittisen vasteen säilyttämiseksi. |
| Mn (Mangaani) | ≤1,50 | Hapettumisenestoaine ja lievä kovettumisen apuaine. |
Ja (Pii) |
≤1.00 | Hapettumisenestoaine ja vaatimaton kiinteän liuoksen vahvistaja. |
| P (Fosfori) | ≤0,04 | Epäpuhtaudet – pidetään alhaisena haurastumisen ja väsymyshäviön välttämiseksi. |
| S (Rikki) | ≤0,015 | Minimoitu (ei vapaan koneistuksen arvosana) koska se alentaa sitkeys- ja väsymiskykyä. |
| Fe (Rauta) | Saldo | Matriisielementti — muodostaa martensiittisen teräspohjan. |
| Hivenaineet (-, V, Cu, N, jne.) | tyypillisesti <0.05–0.20 | Pienet mikroseosefektit tai tramp-elementit; voi jalostaa rakeita tai muuttaa hieman ominaisuuksia. |
4. Mekaaniset ominaisuudet 1.4122 Ruostumaton teräs
Mekaaniset ominaisuudet vaihtelevat lämpökäsittelytilan mukaan. Alla on edustavia alueita, joita käytetään suunnittelun ohjeissa.
| Kunto / hoitoon | Kovuus (HRC) | Vetolujuus (Uts, MPA) | 0.2% Todiste / Antaa (MPA) | Pidennys (Eräs, %) | Charpy-V- (noin, J -) |
| Pehmeä / normalisoitu (toimitus) | ~20-30 HRC | ~500-700 MPa | ~300-450 MPa | 10–18 % | 30– 60 J |
| Sammunut & karkaistu → ~40 HRC (tyypillinen insinööriluonne) | ≈38–42 HRC | ~800-950 MPa | ~600-800 MPa | 8–12 % | 15–30 J |
| Sammunut & karkaistu → ~48–52 HRC (kovuus) | ≈48–52 HRC | ~1 000–1 300 MPa | ~800–1100 MPa | 3-8 % | 5–20 J |
| Maksimaalinen kovettuminen (lähellä 55+ HRC) | >55 HRC | >1,300 MPA | korkea (lähestyy UTS:ää) | matala (<3 %)* | matala (<10 J -) |
5. Magneettiset ja fyysiset ominaisuudet 1.4122 Ruostumaton teräs
Sen magneettisten ja fysikaalisten ominaisuuksien ymmärtäminen 1.4122 ruostumaton teräs on kriittistä suunnitteluinsinööreille, erityisesti määriteltäessä komponentteja tarkkuuskoneisiin, työkalu, tai sovelluksia, joissa lämpölaajenemisella ja johtavuudella on merkitystä.
| Omaisuus | Tyypillinen arvo | Tekniset vaikutukset |
| Tiheys | 7.75–7,80 g/cm³ | Painon laskelmat, dynaaminen kuormitus, komponenttien suunnittelu |
| Lämmönjohtavuus | 19–24 w/m · k | Lämmön hajoaminen, koneistus ja lämpövääristymä |
| Lämpölaajennuskerroin | 10–11 × 10⁻⁶ /K | Mittojen stabiilisuus lämpösykleissä |
| Erityinen lämpö | ~ 460 j/kg · k | Lämmönhallinta käsittelyn aikana |
| Magneettinen käyttäytyminen | Ferromagneettinen | Harkitse anturin läheisyyttä, elektroniset häiriöt, magneettinen kokoonpano |
6. Korroosionkestävyys
1.4122 ruostumaton teräs tarjoaa kohtalainen korroosionkestävyys, parempi kuin tavalliset hiiliteräkset, mutta huonompi kuin austeniittiset ruostumattomat teräkset.
Ympäristöt, joissa se toimii hyväksyttävästi
- Tuore vesi ja lievästi hapettava teollisuusilmakehä
- Orgaaniset hapot ja miedot kemialliset ympäristöt, kiillotettuna tai passivoituna
Rajoitukset
- Ei suositella käytettäväksi kloridirikas ympäristö (merivettä, suolaveto) missä piste- ja rakokorroosio tulee merkittäviksi.
- Paikallinen korroosionkestävyys heikkenee kovuuden ja karkaisun kasvaessa, mikä paljastaa mikrorakenteen heterogeenisyydet.
Pintakäsittely ja passivointi
- Kiillotus hienoon lopputulokseen ja kemiallinen passivointi (ESIM., typpihappokäsittely) parantaa korroosion suorituskykyä vahvistamalla passiivikalvoa.
- Pinnoitteet (maalit, pinnoitus) tai katodisuojaus ovat yleisiä pitkän käyttöiän takaamiseksi marginaalisissa ympäristöissä.
7. Lämpökäsittely ja kovettuminen
Lämmönkäsittely räätälöinti on keskeistä käytössä 1.4122 tehokkaasti.
Tyypillinen karkaisuaikataulu
- Austenitoiva: kuumenna karkeasti 980-1020 °C (tyypillinen valikoima martensiittisille ruostumattomille teräksille; tarkka lämpötila riippuu osan koosta ja uunin ohjauksesta) muodostamaan austeniittia.
- Sammutus: nopea jäähdytys öljyssä tai polymeerisammutuksessa, joka muuttuu martensiitiksi. Vesisammutusta voidaan käyttää, mutta se lisää vääntymisen ja halkeilun riskiä.
- Karkaisu: lämmittää uudelleen 150–600 ° C riippuen vaaditusta lopullisesta kovuus/sitkeys-tasapainosta.
Alhaisemmissa lämpötiloissa saadaan korkeampi kovuus ja pienempi sitkeys; korkeampi lämpötila antaa alhaisemman kovuuden, mutta paremman sitkeyden ja iskunkestävyyden.
Kovettuva vastaus
- Karbidia muodostavat elementit (Cr, MO) ja hiilipitoisuus lisäävät karkaisua. 1.4122 on hyvä vaste, jonka ansiosta suunnittelijat voivat valita karkaisujaksot tietyille mekaanisille kohteille.
Vaikutukset
- Vahvuus lisääntyy dramaattisesti sammutuksen ja hillinnän jälkeen.
- Sitkeys voidaan palauttaa osittain karkaisemalla; kovuuden ja sitkeyden välillä on tunnettu kompromissi.
- Konettavuus yleensä pahenee kovettumisen jälkeen; Suurin osa työstöstä tehdään hehkutetuissa tai osittain karkaisuissa olosuhteissa.
8. Koneistettavuus ja valmistus
Konettavuus
- Keskikokoinen hehkutetussa kunnossa. Pehmeässä kunnossa, 1.4122 muihin martensiittilajeihin verrattavissa olevia koneita sopivilla työkaluilla ja leikkausnopeuksilla.
Käytä teräviä nopeita työkaluja, riittävästi jäähdytysnestettä ja konservatiivisia syöttöjä karkaistuja osia työstettäessä. - Huono kovettuessaan. Kovuus >45 HRC lisää merkittävästi työkalun kulumista; hionta ja kovametallityökalut ovat tyypillisiä.
Hitsaus
- Rajoitettu. Korkea hiilipitoisuus ja martensiittinen rakenne tekevät teräksestä herkkiä vedyn aiheuttama kylmäkrakkaus. Hitsaus vaatii yleensä:
-
- Kuumentua (ESIM., 150–250 °C paksuudesta riippuen)
- Vähävetyiset elektrodit
- Hitsauksen jälkeinen karkaisu tai PWHT lievittää jäännösjännitystä ja pehmentää HAZ:ia
- Kriittisiin osiin, hitsausta vältetään tai se suoritetaan hitsauksen jälkeisellä lämpökäsittelyllä.
Muodostuminen
- Kylmän muodostuminen: rajoitettu kovettuneessa tilassa; parempi muotoilla hehkutetussa tilassa ja sitten kovettua.
- Kuuma muotoilu: voidaan käyttää valvotuissa ikkunoissa, mutta vaatii myöhemmän lämpökäsittelyn suunniteltujen ominaisuuksien palauttamiseksi.
9. Edut ja rajoitukset
Edut 1.4122 Ruostumaton teräs
- Hyvä kovettuvuus: voidaan lämpökäsitellä useilla kovuus- ja lujuusarvoilla.
- Tasapainoinen korroosionkestävyys: parempi kuin hiiliteräkset monissa ympäristöissä.
- Kulumiskestävyys: sopii leikkuureunoihin, akselit ja kevyesti kuormitetut kulutusosat.
- Magneettinen: hyödyllinen, kun tarvitaan ferromagneettista käyttäytymistä.
Rajoitukset jstk 1.4122 Ruostumaton teräs
- Hitsattavuuden rajoitukset — vaatii esilämmityksen ja PWHT:n kriittisiä liitoksia varten.
- Kylmämuovattavuus: huono kovettuneessa tilassa; on muodostettava hehkutetussa tilassa.
- Korroosion rajat: ei suositella meriveteen tai kloridipitoisiin ympäristöihin ilman suojatoimenpiteitä.
- Koneistus kovettuna: korkea työkalujen kuluminen, tarvitaan erikoistyökaluja.
10. Teollisuussovellukset 1.4122 Ruostumaton teräs
1.4122 käytetään, kun yhdistelmä korkean pinnan kovuus, kulumiskestävyys, ja kohtalainen korroosionkestävyys vaaditaan:
- Ruokailuvälineet ja kirurgiset työkalut: veitset, sakset ja partakoneet hyötyvät kovuuden ja ruostumattoman teräksen käyttäytymisen tasapainosta.
- Konetekniikka: akselit, kara, tapit ja pienet vaihteet, jotka vaativat tarkkuutta, reunanpidätys ja hyvä kulumisikä.
- Pumput ja venttiilit: varret, istuimet ja osat, jotka ovat alttiina makealle vedelle tai puskuroidulle nesteelle.
- Työkalut ja muotit: polymeerien käsittelyyn ja kevyisiin työkalutöihin, joissa korroosionkestävyys on hyödyllistä tavallisiin työkaluteräksiin verrattuna.
- Muut niche-käytöt: kisat, pienet rakenneosat, ja tietyt kiinnikkeet, joissa kovuus ja magneettivaste ovat edullisia.
11. Vertailu vastaaviin ruostumattomiin teräksiin
1.4122 (X39CrMo17-1) on a martensiittista kromi ruostumatonta terästä tasapainoisella kovuudella, korroosionkestävyys, ja kulumisominaisuudet.
Ohjaa materiaalin valintaa, on hyödyllistä verrata sitä muihin yleisesti käytettyihin martensiittisiin ja kromiruostumattomiin teräksiin, mukaan lukien 1.4034 (X46Cr13) ja 1.4112 (X90CrMoV18).
| Omaisuus / Metalliseos | 1.4122 (X39CrMo17-1) | 1.4034 (X46Cr13) | 1.4112 (X90CrMoV18) | Tekniset huomautukset |
| Hiili (C) | 0.36–0,44 % | 0.42–0,50 % | 0.85–0,95 % | Hiili säätelee kovuutta ja kulutuskestävyyttä; korkeampi C lisää kovuutta, mutta vähentää sitkeyttä. |
| Kromi (Cr) | 16–18% | 16–18% | 16–18% | Kromi antaa korroosionkestävyyden; kaikki kolme ovat martensiittisia laatuja, joilla on kohtalainen korroosionkestävyys. |
| Molybdeini (MO) | 0.8–1,2% | 0–0,2 % | 0.8–1,2% | Mo parantaa pistesyöpymistä ja yleistä korroosionkestävyyttä, etenkin 1.4122 ja 1.4112. |
| Vanadiumi (V) | Jäljittää | Jäljittää | 0.1–0,3% | V lisää kovuutta ja kulutuskestävyyttä, käytetty 1.4112 kuluville työkaluille. |
| Vetolujuus (MPA) | 800–1100 (sammunut & karkaistu) | 700–1000 | 1000–1400 | 1.4112 on korkeahiilinen laatu, joka on suunniteltu maksimaaliseen kulumiseen; 1.4122 tasapainottaa voimaa ja sitkeyttä. |
Kovuus (HRC) |
50–55 | 48–52 | 56–60 | 1.4112 saavuttaa korkeamman kovuuden suuremman hiilen ansiosta; 1.4122 sopii työkaluille ja akseleille. |
| Korroosionkestävyys | Kohtuullinen | Kohtuullinen | Kohtalainen matalalle | 1.4122’s Mo-lisäys parantaa kestävyyttä lievästi hapettavia ympäristöjä vastaan 1.4034. |
| Konettavuus | Kohtuullinen | Hyvä | Huono | Korkea-hiili 1.4112 on vaikeampi koneistaa; 1.4122 tasapainottaa työstettävyyttä kovuuden kanssa. |
| Tyypilliset sovellukset | Ruokailuvälineet, työkalu, pumppiakselit, venttiilit | Ruokailuvälineet, kirurgiset instrumentit, mekaaniset osat | Hyvin kuluttavat työkalut, veitset, teolliset terät | Valinta riippuu vaaditusta kovuudesta, korroosionkestävyys, ja koneistusrajoitukset. |
12. Johtopäätös
1.4122 (X39CrMo17-1) on käytännöllinen martensiittinen ruostumaton teräs, joka tarjoaa monipuolisen yhdistelmän kovuus, kulutuskestävyys ja kohtalainen korroosionkestävyys.
Sen kyky räätälöidä lämpökäsittelyllä tekee siitä hyvän valinnan ruokailuvälineisiin, akselit, venttiiliosat ja työkalusovellukset, joissa vaaditaan kompromissia ruostumattoman teräksen käyttäytymisen ja korkean kovuuden välillä.
Faqit
Mikä on tyypillinen saavutettavissa oleva kovuusalue 1.4122 ruostumaton teräs?
Toimituksessa/pehmennetyssä kunnossa n 27–33 HRC. Karkaisun ja karkaisun jälkeen seos voidaan säätää tyypillisesti ~40-55 HRC riippuen karkaisulämpötilasta ja osan koosta.
On 1.4122 ruostumaton teräs soveltuu merivesihuoltoon?
Ei – sillä on vain kohtalainen kloridinkestävyys. Meriveteen tai erittäin syövyttävään ympäristöön, Valitse dupleksi- tai austeniittiset ruostumattomat teräkset, joilla on erinomainen pistesuojaus.
Osaanko hitsata 1.4122 ruostumattomasta teräksestä valmistettu komponentit?
Hitsaus on mahdollista, mutta haastava. Käytä esilämmitystä, vähävetyiset kulutusosat ja hitsauksen jälkeinen karkaisu halkeilun välttämiseksi ja sitkeyden palauttamiseksi.
Miten lämpökäsittely vaikuttaa sitkeyteen?
Karkaisu korkeammissa lämpötiloissa parantaa sitkeyttä, mutta vähentää kovuutta. Valitse karkaisulämpötila, jotta saavutetaan tarvittava tasapaino väsymys- ja iskukuormituksille.
Hakemuksesta riippuen, 1.4034 voi olla taloudellinen korvike alhaisemman suorituskyvyn tarpeisiin; 1.4112 tai muita korkean C martensiittisia aineita voidaan käyttää, kun vaaditaan äärimmäistä kovuutta, mutta huomioi erot korroosiossa ja sitkeydessä.
