Mikä on martensiittinen ruostumaton teräs? Arvosanat, Ominaisuudet & Käyttötarkoitukset

Ruostumattoman teräksen neljän pääperheen joukossa, martensiittisella ruostumattomalla teräksellä on ainutlaatuinen ja erottuva asema.

Toisin kuin austeniittiset lajikkeet, joita ei voida kovettaa lämpökäsittelyllä, tai ferriittisiä laatuja, jotka tarjoavat rajoitetun kovettuvuuden, martensiittiset ruostumattomat teräkset ovat karkaistavissa lämpökäsittelyllä - ne voivat saavuttaa korkean kovuuden, vahvuus, ja kulutuskestävyys karkaisun ja karkaisun avulla.

Tämä korroosionkestävyyden ja mekaanisen suorituskyvyn yhdistelmä tekee niistä parhaan materiaalin sovelluksiin, jotka vaativat sekä kestävyyttä että kestävyyttä aggressiivisissa ympäristöissä.

Ruokailuvälineistä ja kirurgisista instrumenteista turbiinien siipiin ja autokomponentteihin, martensiittiset ruostumattomat teräkset ovat välttämättömiä lukemattomissa teollisuus- ja kuluttajasovelluksissa.

1. Mikä on martensiittinen ruostumaton teräs?

Martensiittinen ruostumaton teräs on ruostumattoman teräksen luokka, joka voi kehittyä pääasiassa martensiittista mikrorakennetta lämpökäsittelyn avulla.

Se luokitellaan yleensä erillään austeniittisesta, ferriittinen, dupleksi, ja saostuskarkaistuvat ruostumattomat teräkset, koska sen ensisijainen vahvistusmekanismi perustuu austeniitin muuttumiseen martensiitiksi jäähdytyksen aikana, jota seuraa karkaisu vaaditun mekaanisten ominaisuuksien tasapainon saavuttamiseksi.

Yksinkertaistettuna, valmistus- ja lämpökäsittelyjärjestys seuraa muutosta:

Hehkutettu rakenne → Austenitointi → Karkaisu → Martensiittinen rakenne → Karkaisu → Lopulliset tekniset ominaisuudet

Prosessi alkaa lämmittämällä teräs sopivaan lämpötilaan austenisoiva lämpötila, jossa mikrorakenne muuttuu austeniitiksi ja seosaineet jakautuvat uudelleen koostumuksen ja lämpösyklin mukaan.

Komponentti jäähdytetään sitten riittävän nopeasti estämään pehmeämpien tasapainorakenteiden muodostuminen ja edistämään martensiittista muutosta.

The resulting martensite is characterized by a highly strained crystal structure containing supersaturated carbon.

This produces high hardness and strength, but freshly quenched martensite may also have limited toughness and significant residual stress.

Siten, martensitic stainless steel components are commonly subjected to karkaisu, which reduces brittleness and allows engineers to tailor the final hardness and toughness.

Martensiittinen muunnos

The martensitic transformation is a diffusionless, shear‑type transformation that occurs when austenite (FCC) is rapidly cooled below the martensite start temperature (MS).

The transformation is instantaneous and does not involve diffusion of carbon atoms—carbon remains trapped in the lattice, creating a supersaturated solid solution.

2. Martensiittisen ruostumattoman teräksen kemiallinen koostumus

Koska martensiittiset ruostumattomat teräkset kattavat laajan valikoiman laatuja, alla olevat vaihteluvälit edustavat toimialaa eikä minkään yksittäisen laadun vaatimuksia.

Hiili: Ensisijainen kovettumiselementti

Hiilellä on erityisen tärkeä rooli martensiittisessa ruostumattomassa teräksessä, koska se vaikuttaa voimakkaasti lämpökäsittelyn aikana muodostuvaan rakenteeseen.

Hehkutetussa tilassa, Hiiltä voi esiintyä osittain kiinteässä liuoksessa ja osittain karbidifaasissa, laadusta ja lämpöhistoriasta riippuen.

Austenitisoinnin ja myöhemmän sammutuksen aikana, hiili edistää kovan martensiitin muodostumista.

Yleisenä insinööritrendinä:

• Pienemmät hiilipitoisuudet suosivat parempaa sitkeyttä ja kohtuullisempaa kovuutta.
• Keskimääräiset hiilipitoisuudet tarjoavat tasapainon kovuuden ja mekaanisen lujuuden välillä.
• Korkeat hiilipitoisuudet mahdollistavat erittäin korkean kovuuden ja paremman kulutuskestävyyden, mutta voivat vähentää sitkeyttä ja lisätä haurautta.

Tästä syystä martensiittiperheen laatuluokilla voi olla dramaattisesti erilaisia ​​sovelluksia.

Venttiileissä voidaan käyttää suhteellisen vähähiilistä laatua, akselit, ja rakennekomponentit, kun taas veitsille voidaan valita korkeahiilinen laatu, leikkaustyökalut, ja kulutusta kestävät tarkkuusosat.

3. Martensiittisen ruostumattoman teräksen päätyypit ja -laadut

Martensiittinen ruostumaton teräs sisältää useita erillisiä laaturyhmiä, jotka on kehitetty täyttämään erilaisia ​​kovuusvaatimuksia, vahvuus, korroosionkestävyys, kulumiskestävyys, konettavuus, sitkeys, ja keltaisuus.

Normaalit martensiittiset arvot

Alla olevat koostumusalueet ovat edustavia rajoja, jotka tavallisesti liitetään vastaaviin laatunimityksiin.

Tarkat vaatimukset tulee aina tarkistaa sovellettavan ASTM:n mukaan, Sisä-, MEILLE, Hän on, tai asiakkaan toiveesta.

Valettu martensiittinen laatu

ASTM-valumerkintäjärjestelmä tunnistaa useita tärkeitä martensiittisia ruostumattoman teräksen laatuja.

4. Martensiittisen ruostumattoman teräksen lämpökäsittely

Lämmönkäsittely on yksi martensiittisen ruostumattoman teräksen ominaisuuksista.

Toisin kuin austeniittiset ruostumattomat teräkset, joita ei yleensä voida merkittävästi vahvistaa tavanomaisella karkaisulla ja karkaisulla,

martensiittiset lajikkeet on suunniteltu erityisesti kehittämään erilaisia ​​yhdistelmiä kovuus, vahvuus, sitkeys, kulumiskestävyys, ja ulottuvuuden vakaus kontrolloidun lämpökäsittelyn kautta.

Hehkutus

Hehkutusta käytetään yleisesti martensiittisen ruostumattoman teräksen pehmentämiseen ennen koneistusta, muodostumista, tai myöhempi lämpökäsittely.

Riippuen luokasta ja spesifikaatiosta, teräs kuumennetaan sopivalle lämpötila-alueelle ja jäähdytetään kontrolloiduissa olosuhteissa pehmeämmän ja koneistettavamman mikrorakenteen saamiseksi.

Hehkutuksen ensisijaisia ​​tavoitteita ovat mm:

• Kovuuden vähentäminen
• Sisäisen stressin lievitys
• Koneistettavuuden parantaminen
• Mittojen stabiilisuuden parantaminen
• Tasaisemman mikrorakenteen tuottaminen ennen lopullista kovettumista

Monille komponenteille, karkea työstö suoritetaan hehkutetussa tilassa, koska täysin karkaistu martensiittinen ruostumaton teräs voi olla vaikeaa ja kallista työstää.

Tämän jälkeen komponentti lämpökäsitellään ja viimeistellään tai hiotaan vaadittujen lopullisten mittojen saavuttamiseksi.

Austenitoiva

Austenitisointi on vaihe, jossa terästä kuumennetaan austeniitin muodostamiseksi ennen karkaisua. Tarvittava lämpötila riippuu voimakkaasti lajikkeesta.

Tavallisille martensiittisille ruostumattomille teräksille, tyypilliset austenitisointilämpötilat voivat olla suunnilleen seuraavilla alueilla:

* Nämä alueet ovat vain edustavia. Todelliset lämpökäsittelylämpötilat ja pitoajat tulee valita soveltuvien materiaalierittelyjen mukaan, leikkauskoko, uunin olosuhteet, ja vaadittavat lopulliset ominaisuudet.

Austenitisointia on valvottava huolellisesti. Jos lämpötila on liian alhainen, riittämätön muunnos tai karbidin liukeneminen voi rajoittaa saavutettavaa kovuutta.

Liian korkeat lämpötilat tai liian pitkät pitoajat voivat edistää raekasvua ja lisätä pidättyneen austeniitin määrää, mahdollisesti heikentää sitkeyttä ja mittojen vakautta.

Sammutus

Austenitisoinnin jälkeen, komponenttia jäähdytetään nopeudella, joka on riittävä edistämään austeniitin muuttumista martensiitiksi.

Laadusta ja komponenttien geometriasta riippuen, sammuttaminen voi sisältää:

• Ilmajäähdytys
• Öljyn sammutus
• Polymeerikarkaisu
• Painekaasun sammutus
• Muut kontrolloidut jäähdytysmenetelmät

Karkaisuaineen valinta on tasapaino riittävän jäähdytyksen saavuttamisen kovettumiseen ja lämpöjännityksen minimoimisen välillä.

Karkaisu

Juuri sammutetulla martensiitilla voi olla erittäin korkea kovuus, mutta myös suuri sisäinen jännitys ja rajallinen sitkeys.

Karkaisu on siksi olennainen vaihe useimmissa teknisissä sovelluksissa.

Temperoinnin aikana, teräs kuumennetaan uudelleen kontrolloituun lämpötilaan austenisointialueen alapuolelle ja pidetään sopivan ajan.

Prosessi mahdollistaa martensiittisen rakenteen stabiloitumisen ja vähentää jäännösjännitystä samalla kun säädät kovuuden ja sitkeyden välistä tasapainoa.

Yleensä:

• Alemmat karkaisulämpötilat taipumus säilyttää korkeampi kovuus ja kulutuskestävyys.
• Korkeammat karkaisulämpötilat yleensä vähentävät kovuutta ja parantavat sitkeyttä ja jännityskestävyyttä.

Tarkka suhde riippuu arvosanasta. Joillakin martensiittisilla ruostumattomilla teräksillä voi myös esiintyä ei-toivottua haurastumista tai muutoksia korroosiokäyttäytymisessä tietyillä karkaisualueilla.

Siksi, karkaisulämpötila tulee valita kulloisenkin lajin spesifikaation ja vaadittujen käyttöominaisuuksien mukaan eikä pelkästään yleisen kovuustavoitteen perusteella..

Kaksinkertainen karkaisu ja mittavakautus

Hiilipitoiset ja korkean suorituskyvyn martensiittiset ruostumattomat teräkset saattavat vaatia useita karkaisujaksoja parantamaan rakenteellista vakautta ja vähentämään säilyneiden austeniittivaikutuksia.

Kaksoiskarkaisulla voi olla useita etuja:

• Parannettu mittavakaus
• Tasaisemmat mekaaniset ominaisuudet
• Reduced residual stress
• Muunnetun säilyneen austeniitin stabilointi
• Parempi tasapaino kovuuden ja sitkeyden välillä

Tarkkuussovelluksissa, ylimääräisiä stabilointikäsittelyjä voidaan käyttää ennen lopullista hiontaa tai viimeistelyä.

Tämä on erityisen tärkeää laakereille, leikkaustyökalut, tarkkuusventtiilikomponentit, ja muut osat, joissa pienet mittamuutokset voivat vaikuttaa toiminnalliseen suorituskykyyn.

5. Martensiittisen ruostumattoman teräksen tyypilliset mekaaniset ominaisuudet

Seuraavat arvot tarjoavat edustavat tekniset alueet yleisesti käytetyille martensiittisille ruostumattomille teräksille.

Todelliset ominaisuudet vaihtelevat tuotteen muodon mukaan, osan paksuus, lämmönkäsittely, tempering condition, and applicable standard.

6. Martensiittisen teräksen ominaisuudet

Korroosionkestävyys

Kuten kaikki ruostumattomat teräkset, martensiittiset laatut saavat korroosiosuojan ohuesta, Itsekorjautuva passiivinen kromioksidikalvo.

Kuitenkin, niiden suorituskyky on alle austeniittisten laatujen:

• Ne kestävät hyvin maaseudun ja kevyen kaupunkiympäristön, neutraali makea vesi, miedot orgaaniset hapot ja useimmat ruokaympäristöt.
• Niiden pienempi kromipitoisuus (12–14 % vakioluokissa) ja kromikarbidin saostuminen johtavat huonompaan pistekorroosionkestävyyteen ja yleiseen korroosionkestävyyteen verrattuna 18/8 austeniittiset teräkset.
• Ne eivät sovellu pitkäaikaiseen altistumiseen merivedelle, vahvoja mineraalihappoja, runsaasti kloridia sisältäviä liuoksia tai raskasta teollisuusilmakehää.
• Korkeammat kromilaadut, kuten 440C, tarjoavat paremman korroosiokyvyn kuin matalammat kromi 410 ja 420, korkeasta hiilipitoisuudesta huolimatta.

Magneettiset ominaisuudet

Martensiittiset ruostumattomat teräkset ovat vahvasti magneettisia kaikissa lämpökäsittelyolosuhteissa.

Tämä on suora seuraus niiden kehokeskeisestä tetragonaalisesta kiderakenteesta, joka tukee spontaania magneettista järjestystä parittomista elektronien spinistä.

Yleinen väärinkäsitys on, että magneettivaste osoittaa huonolaatuista ruostumatonta terästä.

Todellisuudessa, magnetismi on rakenteellinen ominaisuus, ei ole laatuindikaattori: kaikki martensiittiset ja ferriittiset ruostumattomat teräkset ovat luonnostaan ​​magneettisia, mukaan lukien korkean suorituskyvyn laatuluokat, kuten 440C.

Kulutuskestävyys ja kovuus

Erinomainen kulutuskestävyys on hiilipitoisten martensiittisten laatujen lippulaivaetu.

Kun kovettunut 55+ HRC, ne ylittävät austeniittiset ja ferriittiset ruostumattomat teräkset kertoimella 5–10 sekä hioma- että liimakulumissovelluksissa.

Kovan martensiittisen matriisin ja dispergoitujen kromikarbidihiukkasten yhdistelmä luo materiaalin, joka säilyttää muotonsa ja pinnan viimeistelynsä toistuvan liukukosketuksen aikana.

Tämä tekee martensiittisesta ruostumattomasta teräksestä ainoan käyttökelpoisen ruostumattoman teräksen vaihtoehdon särmien leikkaamiseen, laakeripinnat ja liukuvat kosketusosat.

Martensiittisen ruostumattoman teräksen hitsattavuus

Hitsattavuutta pidetään yleisesti martensiittisten ruostumattomien terästen merkittävimpänä käsittelyrajoituksena:

• Seoksen korkea karkenevuus tarkoittaa sitä, että hitsausmetalli ja lämmön aiheuttamat alueet kovettuvat nopeasti jäähtyessään, luo suuren jäännösvetolujuuden ja suuren kylmähalkeiluriskin.
• Vakiohitsausmenetelmät vaativat esilämmityksen 200–300 °C:seen, ohjattu välilämpötila ja pakollinen hitsauksen jälkeinen karkaisu välittömästi hitsauksen jälkeen vikojen estämiseksi.
• Vähähiilinen laatu 410 on perheen paras hitsattavuus; Hiilipitoista 440C ei yleensä suositella sulahitsaukseen.
• Kriittisiin sovelluksiin, yhteensopivat martensiittiset täyteaineet tai austeniittiset metallit 309/310 täyteaineita käytetään vähentämään halkeiluriskiä.

Koneistettavuus ja muovattavuus

• Konettavuus vaihtelee voimakkaasti kovuuden mukaan. Täysin hehkutetussa kunnossa, martensiittisten ruostumattomien terästen työstettävyys on hyvä, yleensä parempi kuin austeniitti 304 alhaisemman kovettumisasteen vuoksi.
  Kovetetussa kunnossa, työstettävyys on erittäin huono; lähes kaikki viimeistelytyöstö tulee tehdä pehmeäksi hehkutetussa tilassa ennen karkaisua.
  Vapaa koneistuslaatu 416 tarjoaa huomattavasti parannetun lastunmurron ja työkalun käyttöiän suurivolyymeisiin ruuvikoneiden tuotantoon.
• Muokkaus on kohtalainen hehkutetussa tilassa, soveltuu taivutukseen, rullamuovaus ja matalaveto.
  Martensiittiset teräkset eivät voi vastata austeniittisten terästen syvävedettävyyttä, ja kylmämuovaus on aina suoritettava ennen kovettumista.

7. Martensiittisten ruostumattoman teräksen komponenttien valmistusprosessit

Martensiittista ruostumatonta terästä voidaan käsitellä useilla eri valmistusreiteillä, mukaan lukien CNC -koneistus, investointi, hiekkavalu, taonta, ja jauhemetallurgia.

Sopiva prosessi riippuu komponentin geometriasta, ulottuvuusvaatimukset, tuotantomäärä, mekaanisia ominaisuuksia koskevat vaatimukset, materiaalin käyttöä, ja tapahtuuko komponentin myöhemmän kovetuksen ja karkaisun.

CNC -koneistus

CNC -koneistus on vähentävä valmistusprosessi, jossa martensiittista ruostumatonta terästä poistetaan tangosta, levy, taonta, tai muu puolivalmisteinen materiaali tietokoneohjatuilla leikkaustyökaluilla.

Yhteisiä toimintoja ovat mm kääntyminen, jyrsintä, poraus, kierre, tylsä, hiominen, ja moniakselinen koneistus.

Martensiittista ruostumatonta terästä työstetään usein hehkutetussa tai pehmennetyssä tilassa ennen lopullista kovettumista.

Karkaisua voidaan sitten seurata karkaisulla ja karkaisulla, viimeistelytyöstöllä tai hiomalla, jotta saavutetaan lopulliset mitta- ja pintavaatimukset.

Investointi

Sijoitusvalu, tunnetaan myös nimellä kadonnut vaha-casting, valmistaa martensiittisia ruostumattomasta teräksestä valmistettuja komponentteja luomalla yksityiskohtaisen vahakuvion, muodostaen keraamisen kuoren kuvion ympärille, vahan poistaminen, ja sulan ruostumattoman teräksen kaatamisen tuloksena olevaan onteloon.

Prosessi on erityisen hyödyllinen komponenteille, joissa on monimutkaiset geometriat, ohuet osat, sisäiset kohdat, integroidut pomot, ja vaikeasti työstettävät profiilit.

Hiekkavalu

Hiekkavalu käyttää hiekkamuottia muodostamaan ontelo, johon sulaa martensiittista ruostumatonta terästä kaadetaan.

Investointivaluihin verrattuna, hiekkavalu tarjoaa enemmän joustavuutta suurempia komponentteja ja suhteellisen yksinkertaisia ​​tai kohtalaisen monimutkaisia ​​geometrioita.

Sitä käytetään laajalti teollisissa komponenteissa, joissa rakenteellinen eheys, komponentin koko, ja valmistustalous ovat tärkeämpiä kuin erittäin hienot pintayksityiskohdat.

Taonta

Taonta muodostaa martensiittista ruostumatonta terästä hallitun plastisen muodonmuutoksen kautta, normaalisti korotetussa lämpötilassa.

Materiaali puristetaan muotin tai muun työkalun välissä vaaditun geometrian aikaansaamiseksi.

Takominen voi tuottaa hienostuneen ja suunnatun mikrorakenteen samalla kun se vähentää sisäistä huokoisuutta ja parantaa rakenteellista eheyttä.

Siksi se valitaan usein komponenteille, joille altistuu korkean mekaaniset kuormat, vaikutus, paine, tai syklisiä jännityksiä.

Tyypillisiä taottuja osia ovat akselit, venttiilin varret, pumppiakselit, kiinnittimet, varusteet, ja lujat mekaaniset komponentit.

Jauhemetallurgia

Jauhemetallurgia tuottaa runsaasti hiilipitoisia martensiittisia laatuja, kuten 440C, joilla on erittäin tasainen kovametallijakauma ja hienorakeinen rakenne, kulutuskestävyyden ja mittojen stabiilisuuden suhteen parempi taottu materiaali.

Prosessi on ihanteellinen pienille, monimutkaisia, erittäin kuluvia komponentteja, joissa perinteinen koneistus olisi kohtuuttoman kallista.

8. Pintakäsittelyt ja pintatekniikka

Martensiittiset ruostumattomat teräkset ovat yhteensopivia kaikkien pintakäsittely- ja teknisten käsittelyjen kanssa ulkonäön parantamiseksi, korroosionkestävyys ja kulutuskestävyys:

• Myllyn viimeistely: Vakiovalssattu tai taottu pinta teollisuuden rakenneosille
• Mekaaninen kiillotus / peilipinta: Hiilipitoiset materiaalit voidaan kiillottaa optisesti laadukkaiksi peilipinnoiksi, mikä tekee niistä standardin kirurgisille instrumenteille ja huippuluokan ruokailuvälineille
• Harjattu / satiinipinta: Suunnattu teksturoitu viimeistely käsityökaluille ja koristetarvikkeille
• Passivointi: Kemiallinen käsittely vapaan raudan poistamiseksi ja passiivisen oksidikerroksen vahvistamiseksi, Korroosionkestävyyden parantaminen
• Elektroloiva: Erittäin sileä, korroosionkestävä pintakäsittely lääketieteellisiin ja elintarvikkeiden kanssa kosketuksiin joutuviin komponentteihin
• Kovat pinnoitteet: DLC, TiN- ja kromikarbidipinnoitteet lisäävät entisestään pinnan kovuutta ja vähentävät kitkaa kovaa kulumista vaativissa laakeri- ja leikkaussovelluksissa

9. Martensiittisen ruostumattoman teräksen sovellukset

Martensiittista ruostumatonta terästä käytetään laajalti, kun komponentti vaatii suurta lujuutta, kovuus, kulumiskestävyys, kohtalainen korroosionkestävyys, ja ulottuvuuden vakaus.

Venttiilit ja nesteiden säätölaitteet

Martensiittista ruostumatonta terästä käytetään laajalti venttiilin varret, venttiilin trimmaus, istuimet, akselit, ja muut sisäiset komponentit.

Sen korkea kovuus auttaa vastustamaan eroosiota, hankaus, ja toistuva mekaaninen kosketus, kun taas sen korroosionkestävyys tarjoaa suojaa monissa vesissä, höyryä, ja teollisuus-nesteympäristöissä.

Tyypillisiä komponentteja ovat mm:

• Venttiilin varret
• Venttiilipallot ja trimmit
• Istuimet
• Pumppiakselit
• Juoksupyöräilijä
• Holkit
• Käytä sormuksia

Ruokailuvälineet ja leikkausvälineet

Korkeahiiliset martensiittiset lajikkeet ovat erityisen tärkeitä veitsissä ja leikkaussovelluksissa.

420 käytetään laajalti yleiskäyttöisiin teriin, kun taas 440Eräs, 440B -, ja 440C voi tarjota korkeamman kovuuden ja kulutuskestävyyden.

Tärkeimmät edut ovat:

• Korkea reunanpidätys
• Kovuus
• Kestävyys muodonmuutoksia vastaan
• Hyvä kulumisvastus
• Kohtuullinen korroosionkestävyys verrattuna perinteisiin hiilityökaluteräksiin

Laakerit ja tarkkuuskulutuskomponentit

Korkeahiiliset martensiittiset ruostumattomat teräkset, varsinkin 440C, käytetään korroosionkestäviin laakerikomponentteihin.

Tyypilliset sovellukset sisältävät:

• Laakeripallot
• Laakerikilpailut
• Tarkkuusrullat
• Holkit
• Käytä sormuksia
• Instrumentin laakerit

Lääketieteelliset ja kirurgiset instrumentit

Martensiittisia ruostumattomia teräksiä käytetään laajalti kirurgisissa instrumenteissa, koska ne voivat yhdistyä kovuus, reunan säilyttäminen, vahvuus, korroosionkestävyys, ja sterilointikyky.

Sovellukset sisältävät:

• Kirurgiset sakset
• Kirurgiset terät
• Pihdit
• Puristimet
• Hammaslääketieteen instrumentit
• Leikkausvälineet

Autojen komponentit

Martensiittista ruostumatonta terästä voidaan käyttää mekaanisille kuormituksille alttiina autojen osissa, lämmitys, käyttää, ja syövyttävät ympäristöt.

Sovellukset sisältävät:

• Akselit
• Venttiilikomponentit
• Pumppukomponentit
• Kiinnittimet
• Pakokaasuihin liittyvät komponentit
• Mekaaniset toimilaitteet
• Kulutuskomponentit

Ilmailu- ja turbiinikomponentit

Valikoituja martensiittisiä ruostumattomia teräksiä käytetään ilmailu- ja energialaitteissa, joissa vaaditaan suurta lujuutta ja mittapysyvyyttä.

Hakemukset voivat sisältää:

• Turbiinikomponentit
• Akselit
• Kiinnittimet
• Pumppukomponentit
• Käyttökomponentit
• Erittäin lujat mekaaniset osat

Energia, Pumppu, ja vesivoimalaitteet

Martensiittiset ruostumattomat teräkset ovat tärkeitä myös energiantuotanto- ja vedenkäsittelylaitteissa.

Näyttelijäluokka CA-6NM, esimerkiksi, on vähähiilinen martensiittista ruostumatonta terästä, joka sisältää nikkeliä ja molybdeeniä ja joka liittyy laajalti hydraulisten turbiinien kannattimet, pumppukomponentit, ja vedenkäsittelylaitteet.

10. Martensiittisen ruostumattoman teräksen edut ja rajoitukset

Martensiittinen ruostumaton teräs erottuu muista ruostumattomista teräsperheistä kehittymiskyvyllään korkea lujuus ja kovuus karkaisun ja karkaisun ansiosta.

Tämä tekee siitä erityisen sopivan kulumiselle alttiille komponenteille, mekaaninen kuormitus, leikkaus, vaikutus, ja toistuva yhteydenotto.

Kuitenkin, samat metallurgiset ominaisuudet, jotka tarjoavat korkean kovuuden, voivat vähentää taipuisuutta, sitkeys, korroosionkestävyys, ja hitsattavuus.

Keskeiset edut

• Ainoa lämpökäsittelyllä karkaistu ruostumaton teräsperhe, jonka kovuus on säädettävissä 20 HRC:lle 62 HRC
• Erinomainen kulutuskestävyys ja pinnan kovuus, 5– 10 kertaa parempi kuin austeniittiset ruostumattomat teräkset
• 2– 3 kertaa suurempi lujuus kuin tavallisilla austeniittisilla lajeilla karkaistussa tilassa
• Kohtalainen korroosionkestävyys, huomattavasti parempi kuin tavallinen hiiliteräs
• Luonnollisesti magneettinen, sopii magneettikomponenttisovelluksiin
• Erinomainen kiillotettavuus korkeakiiltoisille peilipinnoille
• Halvemmat kustannukset kuin runsasseosteiset austeniittiset ja duplex-ruostumattomat teräkset vastaavalla lujuustasolla

Luontaiset rajoitukset

• Alempi yleinen ja pistekorroosionkestävyys verrattuna 304/316 austeniittiset arvosanat; ei sovellu korkeakloridipitoisiin ja vahvoihin happamiin ympäristöihin
• Huono hitsattavuus, joka vaatii esikuumennusta ja hitsauksen jälkeistä karkaisua halkeamien välttämiseksi
• Edellyttää lämpökäsittelyä optimaalisten ominaisuuksien saavuttamiseksi, lisäämällä käsittelykustannuksia ja toimitusaikaa
• Alempi sitkeys ja sitkeys kuin austeniittisilla ruostumattomilla teräksillä karkaistussa tilassa
• Herkkä haurastumiselle tietyillä lämpötila-alueilla
• Rajoitettu syväveto- ja kylmämuovauskyky

11. Martensiittinen vs. Austeniittiset vs. Ferriittinen ruostumaton teräs

Kolme suurta ruostumattoman teräksen perhettä eroavat toisistaan ​​ensisijaisesti mikrorakenteeltaan, lämpökäsittelyvaste, vahvuus, korroosionkestävyys, taipuisuus, magneettinen käyttäytyminen, ja hitsattavuus.

Seuraava taulukko keskittyy materiaalivalinnan kannalta tärkeimpiin teknisiin ominaisuuksiin.

12. Räätälöidyt martensiittinen ruostumattomasta teräksestä valmistetut osat LangHelta

LangHe tarjoaa räätälöityjä valmistusratkaisuja martensiittiset ruostumattomasta teräksestä valmistetut komponentit, yhdistelemällä materiaalivalintaa, tarkkuusvalu, CNC -koneistus, lämmönkäsittely, ja pintakäsittely erityisiin mekaanisiin ja mittavaatimuksiin räätälöityjen komponenttien valmistamiseksi.

13. Johtopäätös

Martensiittisella ruostumattomalla teräksellä on ainutlaatuinen ja korvaamaton asema ruostumattoman teräksen perheessä.

Ainoana ruostumattomana teräksenä, joka voidaan kovettaa lämpökäsittelyllä korkean lujuuden ja erinomaisen kulutuskestävyyden saavuttamiseksi, se täyttää kriittisen suorituskykyaukon tavallisten hiilityökaluterästen ja korroosionkestävien austeniittisten ruostumattomien terästen välillä.

Sen korroosionkestävyys on alhaisempi kuin 304 ja 316 austeniittiset arvosanat, mutta se tarjoaa lujuutta ja kulutusta, joita mikään austeniittinen tai ferriittinen laatu ei voi verrata.

Jokapäiväisistä ruokailuvälineistä tarkkuuskirurgisiin instrumentteihin, teollisuusventtiileistä voimantuotannon turbiinien siipiin, martensiittiset ruostumattomat teräkset tarjoavat kohdennettua suorituskykyä, kun kohtalainen korroosionkestävyys on yhdistettävä korkeaan lujuuteen ja kulutuskestävyyteen.

Seossuunnittelun ja lämpökäsittelytekniikan edistyessä edelleen, uusi karkaistu, erittäin puhtaat ja sadekarkaistut martensiittiset teräslaadut laajentavat edelleen materiaaliperheen käyttöaluetta, vahvistaa sen asemaa maailmanlaajuisen ruostumattoman teräksen ekosysteemin olennaisena haarana.

 

Faqit

Mitä eroa on martensiittisen ja austeniittisen ruostumattoman teräksen välillä??

Martensiittista ruostumatonta terästä voidaan karkaista lämpökäsittelyllä, magneettinen, ja sillä on kohtalainen korroosionkestävyys.

Austeniittista ruostumatonta terästä ei voida karkaista lämpökäsittelyllä, ei -magneettinen, ja sillä on erinomainen korroosionkestävyys.

Martensiittisia laatuja käytetään ruokailuvälineissä, venttiilit, ja laakerit; austeniittisia laatuja käytetään kemikaaleissa, ruoka, ja merisovellukset.

Voidaanko martensiittista ruostumatonta terästä hitsata?

Kyllä, mutta huolella. Esilämmitys ja hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely ovat tarpeen halkeilun estämiseksi ja mekaanisten ominaisuuksien palauttamiseksi.

On martensiittista ruostumatonta terästä magneettista?

Kyllä. Kaikki martensiittiset ruostumattomat teräkset ovat ferromagneettisia (vetää puoleensa voimakkaasti magneetteja).

Ruostuuko martensiittista ruostumatonta terästä?

Martensiittinen ruostumaton teräs voi tahrata ja syövyttää aggressiivisissa olosuhteissa.

Se kestää ruostetta normaaleissa ilmakehän ja makean veden ympäristöissä, mutta aiheuttaa pinnan värjäytymistä ja kuoppaisuutta runsaassa suolapitoisuudessa, voimakkaat hapot tai raskaat teolliset olosuhteet.

Se ei sovellu pitkäaikaiseen meriveteen upotukseen tai jatkuvaan kloridialtistukseen.

Voidaanko martensiittista ruostumatonta terästä lämpökäsitellä?

Kyllä. Lämpökäsittely on yksi tämän ruostumattoman teräsperheen tärkeimmistä ominaisuuksista.

Arvosanasta riippuen, karkaisu, jota seuraa karkaisu, voi merkittävästi lisätä kovuutta, vetolujuus, ja kuluta vastus.

Mikä martensiittinen ruostumaton teräs on kovin?

Yleisimmät martensiittiset ruostumattomat teräkset, 440C on yksi korkeimmista hiilistä ja voi saavuttaa erittäin korkean kovuuden asianmukaisen lämpökäsittelyn jälkeen.

Sen korkea kovuus tekee siitä erityisen sopivan laakereille, leikkaustyökalut, kuluvat komponentit, ja huippuluokan terät.