AISI 314 (1.4841/ X15CrNiSi25-21) Austenitic hindi kinakalawang na asero

1. Panimula

AISI 314 austenitic hindi kinakalawang na asero, din standardized bilang EN 1.4841 at X15CrNiSi25-21, Nag-aalok ng isang pambihirang balanse ng mataas na temperatura lakas at oksihenasyon paglaban.

Binuo noong 1950s upang maglingkod sa umuusbong na industriya ng paggamot sa init at petrochemical, 314 Mabilis na nakamit ang internasyonal na pagtanggap.

Ngayong araw, Tampok ito nang kitang-kita sa ASTM, DIN, at mga pamantayan ng JIS, ginagawa itong isang pandaigdigang kinikilalang workhorse para sa mga bahagi na nakalantad sa patuloy na temperatura ng serbisyo hanggang sa 1 050 ° C.

Sinusuri ng artikulong ito ang kimika nito, metalurhiya, mga katangian ng pagganap, at mga pang-industriya na aplikasyon upang gabayan ang mga inhinyero sa pagpili ng materyal at disenyo.

2. Komposisyon ng kemikal ng AISI 314

AISI 314 Kabilang sa klase ng Austenitic hindi kinakalawang na asero, Sa pamamagitan ng isang mukha na nakasentro sa mukha (γ) Crystal istraktura na nananatiling matatag sa isang malawak na hanay ng temperatura.

Binibigyang-diin ng kimika nito ang mataas na antas ng kromo at nikel, Pinalaki ng silikon para sa mataas na temperatura ng pagganap. Nasa ibaba ang isang tipikal na hanay ng komposisyon:

Elemento	Nilalaman (wt %)	Pangunahing Tungkulin
Chromium	24.0– 26.0	Bumubuo ng isang proteksiyon na Cr₂O₃ scale; Pinahuhusay ang paglaban ng oksihenasyon hanggang sa 1 050 ° C.
Nikel	19.0– 22.0	Pinapatatag ang austenitic phase; Pinapanatili ang ductility at katigasan sa mataas na temperatura.
Silicon	0.7– 1.5	Nagpapabuti sa pagdirikit ng scale; nagpapabagal sa sulfidation at carburization sa agresibong kapaligiran.
Carbon	≤ 0.12	Nag-aambag sa lakas ng gumagapang; Pinipigilan ng mababang limitasyon ang pag-ulan ng karbid at pinapanatili ang paglaban sa kaagnasan.
Mga mangganeso	≤ 1.0	Tumutulong sa pagpapatatag ng austenite at nagpapalakas ng mainit na kakayahang magtrabaho.
Posporus	≤ 0.045	Pinananatiling mababa upang mabawasan ang pagkasira sa mga hangganan ng butil.
Sulfur	≤ 0.015	Kinokontrol upang mabawasan ang mainit na pag-crack sa panahon ng hinang at forging.

3. Mga Katangian ng Pisikal

Ang mga pisikal na katangian ng AISI 314 ay nakakaimpluwensya sa parehong mga pagpipilian sa disenyo at pag-uugali sa serbisyo.

Kapansin pansin, Ang di-magnetikong likas na katangian at katamtamang thermal kondaktibiti ay ginagawang isang ginustong haluang metal para sa mga tubo ng heat-exchanger, Mga elemento at bahagi ng hurno sa mga kapaligiran na sensitibo sa electromagnetic.

Pag-aari	Halaga	Implikasyon
Magnetizability	Wala na	Pinapanatili ang di-magnetikong pag-uugali sa lahat ng temperatura; Perpekto para sa mga sensor, Mga coil.
Densidad ng katawan	7.9kg / dm³	Binabalanse ang lakas at masa; Pinapadali ang mga kalkulasyon ng timbang sa disenyo ng istruktura.
Thermal kondaktibiti	15W / m · K (≤ 20 ° C)	Nagsasagawa ng init nang katamtaman; Iniiwasan ang mga hot spot habang nililimitahan ang labis na pagkawala ng init.
Electrical Resistivity	0.9Ω·mm²/m (RT)	Nagpapakita ng tipikal na austenitic resistivity; Ipinapaalam ang pagkawala ng kuryente at disenyo ng elemento ng pag-init.

4. Mga Katangian ng Mekanikal & Pagganap ng Mataas na Temperatura

AISI 314 Naghahatid ng isang bihirang kumbinasyon ng pagkaputik ng temperatura ng kuwarto at lakas ng mataas na temperatura. Bukod pa rito, ito ay nakatiis ng cyclic thermal load at lumalaban sa oksihenasyon.

Pag-aari	Temp ng kuwarto.	900° C	1000 ° C
Lakas ng Paghatak (MPa)	580– 700	~ 250	~ 150
Yield Lakas (MPa)	200– 350	~ 100	~ 50
Pagpapahaba (%)	≥ 40	≥ 20	≥ 15
Lakas ng Gumagapang na Rupture (100h)	—	~ 15 MPa	~ 5 MPa

Thermal-pagkapagod at pag-uugali ng oksihenasyon

• Sa mga pagsubok sa pagitan ng temperatura ng kuwarto at 1 000 °C, AISI 314 Mga Sample na Nakaligtas sa Paglipas 2 000 Mga Siklo ng Init / Paglamig Bago Ipakita ang Unang Mga Bitak.
• Dagdag pa rito, Ang Silicon-Rich Scale nito ay Mahigpit na Sumusunod, Paglilimita sa Scale Spallation; 10 24 na oras na pag-ikot 1 000 °C Ay nangangahulugan ng pagbaba ng timbang sa ilalim ng 5 mg / cm², kumpara sa 8 mg / cm² para sa grado 310.

Ipinapakita ng mga datos na ito na ang AISI 314 Hindi lamang tiniis ang static na mataas na temperatura na naglo-load ngunit lumalaban din sa pinagsamang mekanikal at kapaligiran na stress ng thermal cycling at oksihenasyon.

5. Paglaban sa kaagnasan

Paglipat mula sa mga katangiang mekanikal patungo sa pagganap ng kapaligiran, AISI 314 Mahusay sa parehong oxidizing at banayad na pagbabawas ng mga kapaligiran:

Oksihenasyon sa Hangin & Mga Kondisyon ng Cyclic

• Bumubuo ng isang mahigpit na sumusunod na Cr₂O₃ scale hanggang sa 1 050 °C. Kapag napapailalim sa 10 24 na oras na siklo 1 000 °C, Average na pagtaas ng timbang sa ilalim ng 5 mg / cm², kumpara sa 8 mg / cm² para sa 310.

Paglaban sa Sulfidation

• Ang mga karagdagan ng silikon ay naghahatid ng higit na mataas na proteksyon sa mga gas na asupre, paglaban sa scale breakaway sa 650 °C.

Carburization & Nitridation

• Sa carburizing atmospheres sa 950 °C para sa 1,000 h, 314 Ipinakita lamang 2 mg / cm² pagtaas ng timbang, outperforming 310 at 330 sa pamamagitan ng humigit-kumulang 20 %.

Tubig na Kaagnasan (PREN = 24–29)

• Laban sa mga kapaligiran ng klorido at pangkalahatang mga kemikal, 314Katumbas na numero ng paglaban sa paglaban (PREN) Tinitiyak ang matatag na pagganap, Karibal 316 sa maraming mga kondisyon ng serbisyo.

6. Gawa-gawa & Welding

AISI 314 Pinagsasama ang mahusay na kakayahang umangkop na may malawak na kakayahang maghinang, Pinapayagan ang mga tagagawa na makabuo ng mga kumplikadong hugis at matatag na kasukasuan nang walang mabigat na mga siklo ng paggamot sa init.

Formability & Malamig na Paggawa

• Pagbabawas ng Malamig: Maaari kang mag-freeze o mag-log in 314 hanggang sa 30 % pagbabawas ng kapal walang mga bitak, Salamat sa ganap na austenitic na istraktura nito.
• Mga Radius ng Baluktot: Panatilihin ang isang minimum na panloob na liko radius ng 3 × kapal ng materyal Upang maiwasan ang pagmamarka sa ibabaw.
• Malalim na Pagguhit: Para sa mga tasa o shell, limitahan ang lalim ng pagguhit sa bawat pass sa 30 % ng blangko na diameter, pagkatapos ay anneal kung kailangan ng karagdagang pagbabawas.
• Mga Siklo ng Pagsusubo: Pagkatapos ng mabigat na malamig na trabaho (> 30 %), Ibalik ang ductility sa pamamagitan ng solusyon-annealing sa 1 050 – 1 150 °C Sinusundan ng pag-aayos ng hangin o tubig.

Weldability

• Tugma sa TIG, MAG, Lumubog na arko, Mga proseso ng laser-beam at shielded-metal-arc.
• Karaniwan ay hindi kinakailangan ang pag-init; gayunpaman, Ang paglilimita sa pag-input ng init ay umiiwas sa pagbuo ng mainit na bitak.
• Gamitin ang EN 1.4842 (X12CrNi25-20) filler wire upang tumugma sa komposisyon ng haluang metal at mapanatili ang lakas ng gumagapang.
• Kahit na post-weld solusyon annealing (1 050 – 1 150 °C) Hindi ba sapilitan, Ang isang maikling pag-ikot ay nagpapanumbalik ng pinakamainam na paglaban sa kaagnasan sa zone na apektado ng init.

7. Kakayahang pekeng & Machinability

Kakayahang pekeng

AISI 314 forges pambihirang mahusay sa pagitan ng 1 175 °C at 1 000 °C. Kaagad pagkatapos ng bawat forging pass, I-quench ang bahagi sa hangin o tubig upang i-lock sa isang multa, Recrystallized Grain Structure.

Dahil 314 Lumalaban sa oksihenasyon hanggang sa 1 150 °C, Maaari mong mapanatili ang integridad ng scale sa buong mainit na pagtatrabaho.

Gayunpaman, Iwasan ang paghawak o pag-init sa pagitan ng 600 °C at 900 °C—sigma-phase embrittlement peaks sa hanay na iyon. Ang parehong open-die at drop forging ay nagbubunga ng pare-pareho, Mataas na kalidad na mga preform.

Paggamot ng Heat & Mainit na Pagbuo

• Solusyon sa Pagsusubo: Init sa 1 050 – 1 150 °C, pagkatapos ay air- o tubig-quench upang ibalik ang maximum na kaagnasan paglaban at ductility.
• Mainit na Pagbuo: Magsagawa ng mga operasyon ng paghubog sa pagitan ng 1 150 °C at 800 °C, Sinundan ng isang malamig na hangin.
  Tinitiyak ng window na ito ang mahusay na kakayahang magtrabaho habang pinipigilan ang hindi kanais-nais na pagbuo ng yugto.

Machinability

AISI 314 Mga rate 35–45 % Libreng Machining Steel. Ang pag-ulan ng karbid sa panahon ng pagputol ay nagpapabilis sa pagsusuot ng tool, Kaya't sundin ang mga alituntuning ito:

• Pagputol ng Lalim & Bilis: Gumamit ng mababaw na lalim (1-3 mm) at katamtamang bilis (50–80 m / min) Bawasan ang pagtigas ng trabaho.
• Paglamig: Gumamit ng mataas na daloy, sintetikong coolant upang i-offset ang mababang thermal kondaktibiti at maiwasan ang built-up na gilid.
• Tooling: Pumili ng matalim na karbid o mga pagsingit ng CBN na may mga coatings na lumalaban sa pagsusuot (hal., TiAlN), at mapanatili ang magaan na pagtatapos ng mga feed (0.05-0.10 mm / rev) para sa pinakamainam na kalidad ng ibabaw.

8. Mga Aplikasyon & Mga Kaso ng Paggamit ng Industriya

Walang putol na pagsasama-sama ang lahat ng mga naunang katangian, AISI 314 Hanapin ang mga bahay sa mga kritikal na kapaligiran na may mataas na init:

Mga Hurno sa Paggamot ng Init

• Mga nagliliwanag na tubo, Mga muffles, Ang mga retort at mesh basket ay patuloy na gumagana sa 900 – 1 000 °C.

Mga Repormistang Petrochemical

• Mga basket ng katalista, Grid sumusuporta at downstream piping tiisin cyclic sulfidation at oksihenasyon.

Mga Pang-industriya na Hurno & Mga Incinerator

• Mga Liner, Pintuan at load kotse lumalaban sa thermal shock at kinakaing unti-unti pagkasunog byproducts.

Power‑Plant Superheaters

• Tubing at header na nakalantad sa sobrang init na singaw sa 600 °C makinabang mula sa 314 gumagapang lakas at oksihenasyon proteksyon.

9. Mga Pamantayan, Mga pagtutukoy & Sertipikasyon

Pandaigdigang pag-aampon ng AISI 314 Ipinapakita nito ang pagsasama nito sa mga pangunahing pamantayan:

Pamantayan	Pagtatalaga	Mga Form ng Produkto
ASTM A276 / A312	Uri ng 314	Mga bar, mga plato, Mga Seamless Tubes
EN 10088-2	1.4841	Sheet, hubad, Plato
DIN	X15CrNiSi25-21	Iba't ibang
Hapon	SUS314	Mga Sheet, mga tubo, mga baras
NACE MR0175 / ISO 15156	—	Sertipikasyon ng maasim na serbisyo

10. Paghahambing sa Iba pang Austenitic Grades

AISI 314 Hindi kinakalawang na asero ay kabilang sa austenitic pamilya at ay kilala para sa kanyang mataas na temperatura lakas at oksihenasyon paglaban Dahil sa mataas na nilalaman ng chromium at nickel.

Nasa ibaba ang isang paghahambing na pangkalahatang-ideya ng AISI 314 kumpara sa iba pang mga karaniwang ginagamit na austenitic grade—304, 316, at 310.

Talahanayan ng Comparative: AISI 314 mga bes. 304, 316, at 310 Hindi kinakalawang na asero

Mga Pangunahing Highlight:

• 314 mga bes. 304: AISI 314 Nag-aalok ng higit na mataas na temperatura at paglaban sa oksihenasyon kaysa sa 304. Habang 304 Maraming nalalaman para sa pangkalahatang paggamit, 314 Ito ay nababagay para sa mataas na thermal na kapaligiran.
• 314 mga bes. 316: 316 lumampas sa chloride kaagnasan paglaban dahil sa Mo nilalaman, Ginagawa itong perpekto para sa paggamit ng dagat. Gayunpaman, 314 outperforms 316 sa thermal resilience at scaling resistance.
• 314 mga bes. 310: Parehong ginagamit sa mga application na may mataas na temperatura, pero 314 Kasama ang higit pang mga silikon, Pagbibigay nito Pinahusay na paglaban sa oksihenasyon.
  Ito ay gumagawa ng 314 Mas gusto para sa patuloy na operasyon sa temperatura na higit sa 1000 ° C.

10. Pangwakas na Salita

AISI 314 (1.4841 / X15CrNiSi25-21) sumasakop sa isang natatanging angkop na lugar sa gitna ng austenitic hindi kinakalawang na asero-nag-aalok ng isang timpla ng mataas na temperatura lakas, paglaban sa oksihenasyon at carburization sa mapagkumpitensyang gastos.

Umaasa sa hinaharap, mga simulation ng digital casting, Ang mga sangkap na gawa sa additive at mga bagong teknolohiya ng patong ay nangangako na palawakin ang pagiging angkop nito sa susunod na henerasyon na mga aplikasyon na may mataas na init.

LangHe Ito ang perpektong pagpipilian para sa iyong mga pangangailangan sa pagmamanupaktura kung kailangan mo ng mataas na kalidad Hindi kinakalawang na asero Mga Bahagi.

Makipag ugnay sa amin ngayon!

 

Mga FAQ

Maaari AISI 314 Madaling i-weld?

Oo nga. AISI 314 Sinusuportahan ang mga karaniwang proseso ng hinang tulad ng TIG, MIG, arko, at Lulubog na Arc Welding.

Gayunpaman, mainit na pag-crack Maaari itong mangyari dahil sa mataas na nilalaman ng haluang metal nito, Kaya't mahalaga na limitahan ang pag-input ng init at gumamit ng mga katugmang materyales sa tagapuno tulad ng 1.4842 (X12CrNi25-20).

Kailangan ba ng post-weld heat treatment para sa AISI 314?

Sa pangkalahatan, hindi. Ang post-weld heat treatment ay hindi kinakailangan maliban kung ang bahagi ay gumagana sa mataas na kinakaing unti-unti o thermal cycling na kapaligiran.

Gayunpaman, solusyon annealing (1050-1150 ° C) Maaaring ilapat upang maibalik ang maximum na paglaban sa kaagnasan.

Ano ang Mga Pangunahing Limitasyon ng AISI 314?

• Hindi angkop para sa mga kapaligiran na mayaman sa klorido — 314 Kulang sa molibdenum at gumaganap nang hindi maganda sa mga kondisyon ng dagat o brine.
• Katamtamang machinability - dahil sa pagbuo ng karbid at mahinang thermal kondaktibiti.
• Sigma-phase panganib - iwasan ang matagal na pagkakalantad sa pagitan ng 600-900 ° C Upang maiwasan ang pag-atake.

Ay AISI 314 magnetiko?

Hindi, AISI 314 ay isang ganap na austenitic hindi kinakalawang na asero at nananatiling di-magnetiko, kahit na pagkatapos ng malamig na trabaho.

Maaari AISI 314 Ginagamit sa mga aplikasyon ng pagkain o parmasyutiko?

Habang teknikal na posible, mga marka tulad ng 304 o 316 Karaniwan silang tinutukoy dahil sa kanilang mas mahusay na makintab, mas mababang gastos, at Angkop para sa sanitization sa malinis na kapaligiran.

AISI 314 Karaniwan ay labis na tinukoy para sa gayong mga aplikasyon.