1. Esittely
AISI314 Austeniittinen ruostumaton teräs, myös standardoituna EN1.4841 ja x15crnisi25-21, Tarjoaa poikkeuksellisen tasapainon korkean lämpötilan lujuudesta ja hapettumiskestävyydestä.
Kehitetty 1950 -luvulla palvelemaan kasvavaa lämpökäsittely- ja petrokemian teollisuutta, 314 sai nopeasti kansainvälisen hyväksynnän.
Tänään, Se sisältää näkyvästi ASTM: ssä, -Sta, ja JIS -standardit, Jotta siitä tehdään maailmanlaajuisesti tunnustettu työhevonen komponenteille, jotka ovat alttiina jatkuville palvelulämpötiloille 1050 ° C: seen.
Tässä artikkelissa tarkastellaan sen kemiaa, metallurgia, suorituskykyominaisuudet, ja teollisuussovellukset ohjaamaan insinöörejä materiaalin valinnassa ja suunnittelussa.
2. AISI314: n kemiallinen koostumus
Aisi 314 kuuluu austeniittiseen luokkaan ruostumattomat teräkset, jolle on ominaista kasvot kestävä kuutio (c) kiderakenne, joka pysyy vakaana laajan lämpötila -alueen yli.
Sen kemia korostaa korkeaa kromia ja nikkelitasoa, Pii on täydennetty korkean tautien suorituskykyyn. Alla on tyypillinen koostumusalue:
Elementti | Sisältö (painoprosentti) | Ensisijainen toiminta |
---|---|---|
Kromi | 24.0 –26.0 | Muodostaa suojaavan cr₂o₃ -asteikon; parantaa hapettumiskestävyyttä jopa 1050 ° C: seen. |
Nikkeli | 19.0 –22,0 | Stabiloi austeniittisen vaiheen; ylläpitää taipuisuutta ja sitkeyttä korkeassa lämpötilassa. |
Pii | 0.7 –1.5 | Parantaa mittakaavan tarttumista; Jäljentäminen ja hiilihihnat aggressiivisissa ilmakehissä. |
Hiili | ≤0,12 | Myötävaikuttaa hiipivään voimaan; Lataus estää kadidesademäärän ja säilyttää korroosionkestävyyden. |
Mangaani | ≤1,0 | Auttaa austeniitin vakauttamista ja lisää kuumatyötä. |
Fosfori | ≤0,045 | Pidettiin alhaisena minimoidaksesi haurastuksen viljarajoilla. |
Rikki | ≤0,015 | Hallittu vähentämään kuumakyytymistä hitsauksen ja taontumisen aikana. |
3. Fysikaaliset ominaisuudet
AISI 314: n fyysiset ominaisuudet vaikuttavat sekä suunnitteluvalintoihin että palvelun käyttäytymiseen.
Erityisesti, Sen ei -magneettinen luonne ja kohtalainen lämmönjohtavuus tekevät siitä edullisen seoksen lämmönvaihdinputkille, Uunin elementit ja komponentit sähkömagneettiset herkissä ympäristöissä.
Omaisuus | Arvo | Merkitys |
---|---|---|
Magnetoittavuus | Ei yhtään | Säilyttää ei -magneettisen käyttäytymisen kaikissa lämpötiloissa; Ihanteellinen antureille, kelat. |
Tiheys | 7.9 kg/dm³ | Tasapainottaa voimaa ja massaa; helpottaa painolaskelmia rakennesuunnittelussa. |
Lämmönjohtavuus | 15 W/m · k (≤20 ° C) | Johtaa lämpöä kohtuullisesti; välttää kuumia kohtia rajoittaen samalla liiallista lämpöhäviötä. |
Sähkövastus | 0.9 Ω · mm²/m (Rt) | On tyypillinen austeniittinen resistiivisyys; Ilmoittaa voiman- ja lämmitys-. |
4. Mekaaniset ominaisuudet & Korkean tason suorituskyky
Aisi 314 toimittaa harvinaisen yhdistelmän huoneen lämpötila- ja kohonneesta lämpötilasta. Lisäksi, Se kestää syklisiä lämpökuormia ja vastustaa hapettumista.
Omaisuus | Huoneenlämpötila. | 900 ° C | 1 000 ° C |
---|---|---|---|
Vetolujuus (MPA) | 580 –700 | ~ 250 | ~ 150 |
Tuottolujuus (MPA) | 200 –350 | ~ 100 | ~ 50 |
Pidennys (%) | ≥40 | ≥20 | ≥15 |
Creep repeämävoima (100 h) | - | ~ 15MPA | ~ 5MPA |
Lämpö- ja hapetuskäyttäytyminen
- Syklisissä testeissä huoneenlämpötilan ja 1 000 ° C, Aisi 314 Näytteet selvisivät 2 000 Lämpö-/jäähdytyssyklit ennen ensimmäisten halkeamien näyttämistä.
- Lisäksi, sen piisarikka -asteikko tarttuu voimakkaasti, Rajoittava asteikon spallaatio; Kymmenen 24 tunnin jaksoa 1 000 ° C tuotti painonnousua alle 5 mg/cm², verrattuna 8 mg/cm² luokkaan 310.
Nämä tiedot osoittavat, että AISI 314 Ei vain kestä staattisia korkean lämpötilan kuormia.
5. Korroosionkestävyys
Siirtyminen mekaanisista piirteistä ympäristön suorituskykyyn, Aisi 314 Evenee sekä hapettavia että lievästi pelkistäviä ilmakehiä:
Hapetus ilmassa & Sykliset olosuhteet
- Muodostaa tiukasti kiinnittyneen cr₂o₃ -asteikon 1 050 ° C. Kymmenen 24 tunnin sykliä kohdistuu 1 000 ° C, painonnousu keskimäärin 5 mg/cm², verrattuna 8 mg/cm² 310.
Rikoskestävyys
- Piilisäykset tarjoavat ylivoimaisen suojan rikkaita kaasuihin, vastustaa asteikon murtautumista jhk 650 ° C.
Hiilihihasta & Nitridaatio
- Hiilihämmittämisessä 950 ° C 1,000 h, 314 vain 2 Mg/cm² painonnousu, parempaa 310 ja 330 suunnilleen 20 %.
Vesipitoinen korroosio (Puu = 24–29)
- Kloridiympäristöjä ja yleisiä kemikaaleja vastaan, 314Pyrkimysresistenssin ekvivalentti (Puu) varmistaa vankan suorituskyvyn, kilpailu 316 monissa palveluolosuhteissa.
6. Valmistus & Hitsaus
Aisi 314 yhdistää erinomaisen muovattavuuden laajaan hitsattavuuteen, Valmistajat voivat tuottaa monimutkaisia muotoja ja vankkoja niveliä ilman raskaita lämpöhoitojaksoja.
Muokkaus & Kylmästö
- Kylmän vähennys: Voit kylmänä tai taivuttaa 314 asti 30 % paksuuden alennus ilman halkeamia, Täysin austeniittisen rakenteen ansiosta.
- Taivuttaa säteilyä: Ylläpitää minimiä sisätilan sädeitä 3 × materiaalin paksuus pintamerkinnän välttämiseksi.
- Syvä piirustus: Kuppeille tai kuorille, Rajoita piirustussyvyys passia kohti 30 % tyhjä, hehku sitten, jos vaaditaan lisävähennystä.
- Hehkutussyklit: Raskaan kylmän työn jälkeen (> 30 %), Palauta ulottuvuus liuospäästöllä 1 050 - 1 150 ° C jota seuraa ilma- tai veden sammutus.
Hitsaus
- Yhteensopiva TIG: n kanssa, Mag, upotettu kaari, Laser -navan ja suojattujen metalli -ARC -prosessit.
- Esilämmitys on yleensä tarpeetonta; silti, Lämpötulon rajoittaminen välttää kuumakiskojen muodostumisen.
- Käyttää yhtä 1.4842 (X12crni25-20) täyteainelanka sovittaa seoskoostumus ja ylläpitää virumislujuutta.
- Vaikka se on sovellettu ratkaisun hehkutus (1 050 - 1 150 ° C) ei ole pakollinen, Lyhyt sykli palauttaa optimaalisen korroosionkestävyyden lämmönvaikutteisella vyöhykkeellä.
7. Unohdettavuus & Konettavuus
Unohdettavuus
Aisi 314 takaa poikkeuksellisen hyvin välillä 1 175 ° C ja 1 000 ° C. Välittömästi jokaisen taonta passin jälkeen, sammuta osa ilmassa tai vedessä lukitaksesi, uudelleenkiteytetty viljarakenne.
Koska 314 vastustaa hapettumista 1 150 ° C, Voit ylläpitää mittakaavan eheyttä koko kuumana työssä.
Kuitenkin, Vältä pitämistä tai uudelleen lämmittämistä 600 ° C ja 900 ° C—Sigma -vaiheittainen haurastushuiput tällä alueella. Sekä avoin ja pudotustason saannon johdonmukainen, korkealaatuiset esimuodot.
Lämmönkäsittely & Kuuma muotoilu
- Ratkaisu: Kuumentua jhk 1 050 - 1 150 ° C, sitten ilma- tai veden sammutus korroosioiden maksimaalisen resistenssin ja ulottuvuuden palauttamiseksi.
- Kuuma muotoilu: Suorita muotoiluoperaatiot välillä 1 150 ° C ja 800 ° C, jota seuraa ilmajäähdytin.
Tämä ikkuna varmistaa erinomaisen toimitettavuuden estäen samalla ei -toivotun vaiheen muodostumisen.
Konettavuus
Aisi 314 hinnat 35–45 % vapaasti herkistävää terästä. Karbidin sademäärä leikkauksen aikana kiihdyttää työkalujen kulumista, Joten noudata näitä ohjeita:
- Leikkaussyvyys & Nopeus: Käytä matalia syvyyksiä (1–3 mm) ja kohtalaiset nopeudet (50–80 m/minä) minimoida työhön pitäminen.
- Jäähdytys: Käyttää voimakkaita, Synteettinen jäähdytysneste vähentävän lämmönjohtavuuden korvaamiseksi ja sisäänrakennetun reunan estämiseksi.
- Työkalu: Valitse terävä karbidi- tai CBN -insertit, joissa on kulutuspinnoitteet (ESIM., Tialn), ja ylläpitä valon viimeistelylehuja (0.05–0,10 mm/rev) optimaalisen pinnan laadun saavuttamiseksi.
8. Sovellukset & Teollisuuden käyttötapaukset
Yhdistämällä saumattomasti kaikki aikaisemmat piirteet, Aisi 314 Löydä koteja kriittisissä korkean lävistysympäristöissä:
Lämmönkäsittelyuunit
- Säteilevä putki, muffl, Retortit ja silmäkorit toimivat jatkuvasti osoitteessa 900 - 1 000 ° C.
Petrokemialliset uudistajat
- Katalysaattorikorit, Ruudukko tukee ja alavirran putkisto kestävät syklistä sulfidaatiota ja hapettumista.
Teollisuusuunit & Polttolaitokset
- Vuoraus, Ovet ja kuorma -autot vastustavat lämpöhimiä ja syövyttäviä palamiskäyttöisiä sivutuotteita.
Tehtaasuuntaiset superheaterit
- Letkut ja otsikot, jotka altistetaan ylikuumennettulle höyrylle 600 ° C hyötyy 314: n hiipumista ja hapetussuojauksesta.
9. Standardit, Tekniset tiedot & Sertifikaatti
AISI: n maailmanlaajuinen adoptio 314 heijastaa sen sisällyttämistä suuriin standardeihin:
Standardi | Nimeäminen | Tuotesäiliö |
---|---|---|
ASTM A276 / A312 | Tyyppi 314 | Baarit, levyt, saumattomat putket |
EN10088-2 | 1.4841 | Arkki, riisua, levy |
-Sta | X15crnisi25-21 | Eri |
Hän on | IT314 | Arkit, putket, sauvat |
Syntynyt MR0175/ISO15156 | - | Hapanpalvelun sertifikaatti |
10. Vertailu muihin austeniittisiin luokkiin
Aisi 314 Ruostumaton teräs kuuluu austeniittiselle perheelle ja tunnetaan korkean lämpötilan lujuus ja hapettumiskestävyys Korotetun kromi- ja nikkelipitoisuuden vuoksi.
Alla on vertaileva yleiskatsaus AISI: stä 314 verrattuna muihin yleisesti käytettyihin austeniittisiin luokkiin - 304, 316, ja 310.
Vertaileva taulukko: Aisi 314 vs.. 304, 316, ja 310 Ruostumattomat teräkset
Omaisuus / Ominaisuus | Aisi 304 | Aisi 316 | Aisi 310 | Aisi 314 |
---|---|---|---|---|
Nikkeli (Sisä-) | 8–10,5% | 10–14% | 19–22% | 19–22% |
Kromi (Cr) | 18–20% | 16–18% | 24–26% | 23–26% |
Molybdeini (MO) | - | 2–3% | - | - |
Pii (Ja) | ≤1,0% | ≤1,0% | ≤1,5% | 1.5–3,0% |
Max -käyttölämpötila | ~ 870 ° C (lyhytaikainen) | ~ 870 ° C (lyhytaikainen) | 1100° C | 1150° C |
Korroosionkestävyys | Hyvä (yleiset ympäristöt) | Erinomainen (happama) | Hyvä (korkean lämpötilan hapettuminen) | Erinomainen (korkean lämpötilan hapettuminen) |
Hapetusvastus | Kohtuullinen | Kohtuullinen | Erittäin hyvä | Erinomainen |
Mekaaninen lujuus (Huoneenlämpötila) | Kohtuullinen | Kohtuullinen | Kohtuullinen | Korkea |
Magneettinen vaste | Ei-magneettinen (hehkutettu) | Ei-magneettinen (hehkutettu) | Ei-magneettinen (hehkutettu) | Ei-magneettinen (hehkutettu) |
Sovellukset | Keittiö, putkisto, säiliö | Meren, kemiallinen prosessointi | Uunit, uunit, pakokaasu | Lämmönvaihtimet, polttimet, polttolaitokset |
Keskeiset kohokohdat:
- 314 vs.. 304: Aisi 314 tarjoaa paljon parempaa korkean lämpötilan ja hapettumiskestävyyttä kuin 304. Kun taas 304 on monipuolinen yleiseen käyttöön, 314 on räätälöity kohotettuihin lämpöympäristöihin.
- 314 vs.. 316: 316 MO -pitoisuudesta johtuva kloridikorroosionkestävyys ylittää, Merenkäyttöön se on ihanteellinen. Kuitenkin, 314 paremmat kuin 316 lämmön joustavuudessa ja skaalauskestävyydessä.
- 314 vs.. 310: Molempia käytetään korkean lämpötilan sovelluksissa, mutta 314 Sisältää enemmän piitä, antaa sen parantunut hapettumiskestävyys.
Tämä tekee 314 edullinen jatkuviin operaatioihin yli 1000 ° C: n lämpötiloissa.
10. Johtopäätös
Aisi 314 (1.4841 / X15crnisi25-21) Ainutlaatuinen markkinarako austeniittisten ruostumattomien terästen joukossa - sekoitus korkean lämpötilan voimakkuutta, hapettuminen ja hiilihappuriresistenssi kilpailukykyisellä kustannuksella.
Innolla, digitaaliset valintasimulaatiot, Lisäaineen valmistetut komponentit ja uudet pinnoitustekniikat lupaavat laajentaa sen sovellettavuutta seuraavan sukupolven korkean lämmitin sovelluksissa.
LangHe on täydellinen valinta valmistustarpeisiisi, jos tarvitset korkealaatuista ruostumattomasta teräksestä valmistettu osa.
Faqit
Voi aisi 314 hitsataan helposti?
Kyllä. Aisi 314 tukee yleisiä hitsausprosesseja, kuten Tig, MINULLE, kaari, ja kaarihitsaus.
Kuitenkin, kuuma halkeilu voi tapahtua sen korkean seospitoisuuden takia, Joten se on ratkaisevan tärkeää Rajoita lämmöntulo ja käytä yhteensopivia täyttömateriaaleja, kuten 1.4842 (X12crni25-20).
On hitsin jälkeinen lämpökäsittely AISI: lle 314?
Yleensä, ei. Päällä olevan hitsin jälkeinen lämpökäsittely ei ole välttämätöntä, ellei komponentti toimi erittäin syövyttävissä tai lämpösyklisympäristöissä.
Kuitenkin, ratkaisu (1050–1150 ° C) voidaan käyttää korroosionkestävyyden palauttamiseen.
Mitkä ovat AISI: n tärkeimmät rajoitukset 314?
- Ei sovellu kloridirikkaisiin ympäristöihin - 314 puuttuu molybdeeni ja se toimii huonosti meren tai suolaveden olosuhteissa.
- Kohtalainen konettavuus - Karbidin muodostumisen ja huonon lämmönjohtavuuden vuoksi.
- Sigma-faasiriski - Vältä pitkittynyttä altistumista 600–900 ° C estämään hajut.
On aisi 314 magneettinen?
Ei, Aisi 314 on täysin austeniittinen ruostumattomasta teräksestä ja pysyy ei-magneettinen, Jopa kylmän työn jälkeen.
Voi aisi 314 käytetään elintarvikkeissa tai lääkkeissä?
Vaikka teknisesti mahdollista, Luokat kuten 304 tai 316 määritetään yleisemmin niiden takia Parempi kiillotus, alhaisemmat kustannukset, ja soveltuvuus puhdistamiseen puhtaissa ympäristöissä.
Aisi 314 on yleensä yliarvioitu tällaisissa sovelluksissa.