1. Pengenalan
1.4122, biasanya dirujuk oleh penamaan Eropahnya X39crmo17-1, adalah keluli tahan karat kromium martensit yang direka untuk menyampaikan campuran kekerasan, Pakai rintangan dan prestasi kakisan yang munasabah.
Ia menduduki tempat tengah praktikal antara keluli alat dan gred tahan karat yang tahan karat: boleh dikuatkan dengan rawatan haba ke kekuatan tinggi dan rintangan lelasan, namun menawarkan ketahanan yang lebih baik terhadap kakisan daripada banyak keluli karbon.
2. Apa itu 1.4122 Keluli tahan karat
1.4122 (Juga dipanggil X39crmo17-1) adalah a Kromium martensit keluli tahan karat - yang boleh dikeraskan, gred tahan karat magnetik yang direka untuk memberikan keseimbangan kekerasan tinggi/rintangan haus dan Rintangan kakisan sederhana.
Jurutera memilih 1.4122 untuk komponen yang memerlukan tepi tajam dan permukaan pemotongan tahan lama (Alat makan), aci dan spindle ketepatan, Pakai bahagian dan komponen injap atau pam tertentu di mana rintangan kakisan sederhana mencukupi.
Ia berbeza dengan keluli tahan karat austenit (Mis., 304) yang tidak magnet dan sangat tahan lasak, dan dari gred ferit yang tidak boleh diperoleh dengan pelindapkejutan;
1.4122Ciri -ciri yang menentukan adalah Mikrostruktur martensit selepas pelindapkejutan, yang menghasilkan kekerasan dan kekuatan yang tinggi.
3. Komposisi kimia 1.4122 Keluli tahan karat
Di bawah adalah bersih, jadual profesional yang menunjukkan julat komposisi kimia untuk 1.4122 (X39crmo17-1) keluli tahan karat bersama -sama dengan ringkas, Keterangan Kejuruteraan yang Berfokus mengenai Peranan Setiap Elemen Memainkan Dalam Aloi Ini.
| Elemen | Julat (wt%) | Peranan utama(s) - ringkas |
| C (Karbon) | 0.33-0.45 | Ejen pengerasan utama - Meningkatkan kekerasan martensit dan rintangan pakai; mengurangkan ketangguhan dan kebolehkalasan pada tahap yang tinggi. |
| Cr (Chromium) | 16.5-17.5 | Memberi pasif kakisan dan menyumbang kepada pembentukan kekerasan dan karbida. |
| Mo (Molybdenum) | 0.80-1.30 | Meningkatkan kebolehkerjaan, kekuatan dan rintangan terhadap kakisan setempat. |
| Dalam (Nikel) | ≤1.00 | Bantuan ketangguhan kecil; disimpan rendah untuk mengekalkan tindak balas martensit. |
| Mn (Mangan) | ≤1.50 | Deoxidizer dan bantuan keras yang ringan. |
Dan (Silikon) |
≤1.00 | Deoxidizer dan penguat penyelesaian pepejal sederhana. |
| P (Fosforus) | ≤0.04 | Kekurangan - Terpelihara untuk mengelakkan pelanggaran dan kerugian keletihan. |
| S (Sulfur) | ≤0.015 | Diminimumkan (bukan gred mesin percuma) kerana ia menurunkan ketangguhan dan prestasi keletihan. |
| Fe (Besi) | Keseimbangan | Elemen Matrix - Membentuk Pangkalan Keluli Martensit. |
| Elemen jejak (Dari, V, Cu, N, dll.) | biasanya <0.05-0.20 | Kesan kecil mikro atau elemen tramp; boleh menyempurnakan bijirin atau sedikit mengubah suai sifat semasa hadir. |
4. Sifat mekanikal 1.4122 Keluli tahan karat
Sifat mekanikal berbeza dengan keadaan rawatan haba. Berikut adalah julat wakil yang digunakan untuk panduan reka bentuk.
| Keadaan / rawatan | Kekerasan (HRC) | Kekuatan tegangan (UTS, MPA) | 0.2% Bukti / Hasil (MPA) | Pemanjangan (A, %) | Charpy v-notch (lebih kurang., J) |
| Lembut / dinormalisasi (penghantaran) | ~ 20-30 HRC | ~ 500-700 MPa | ~ 300-450 MPa | 10-18 % | 30-60 j |
| Dipadamkan & marah → ~ 40 hrc (Kejuruteraan biasa) | ≈38-42 HRC | ~ 800-950 MPa | ~ 600-800 MPa | 8-12 % | 15-30 j |
| Dipadamkan & marah → ~ 48-52 HRC (kekerasan tinggi) | ≈48-52 HRC | ~ 1,000-1,300 MPa | ~ 800-1,100 MPa | 3-8 % | 5-20 j |
| Pengerasan maksimum (Berhampiran 55+ HRC) | >55 HRC | >1,300 MPA | tinggi (menghampiri UTS) | rendah (<3 %)* | rendah (<10 J) |
5. Sifat magnet dan fizikal 1.4122 Keluli tahan karat
Memahami sifat magnet dan fizikal 1.4122 Keluli tahan karat sangat penting untuk jurutera reka bentuk, terutamanya apabila menentukan komponen untuk jentera ketepatan, perkakas, atau aplikasi di mana perkembangan haba dan kekonduksian.
| Harta benda | Nilai tipikal | Implikasi Kejuruteraan |
| Ketumpatan | 7.75-7.80 g/cm³ | Pengiraan berat badan, Beban dinamik, Reka bentuk komponen |
| Kekonduksian terma | 19-24 w/m · k | Pelesapan haba, pemesinan dan herotan haba |
| Pekali pengembangan haba | 10-11 × 10⁻⁶ /k | Kestabilan dimensi di bawah kitaran haba |
| Haba tertentu | ~ 460 J/kg · k | Pengurusan terma semasa pemprosesan |
| Tingkah laku magnet | Ferromagnet | Pertimbangkan dalam jarak sensor, Gangguan elektronik, Perhimpunan magnet |
6. Rintangan kakisan
1.4122 Keluli tahan karat menyediakan Rintangan kakisan sederhana, lebih tinggi daripada keluli karbon biasa tetapi lebih rendah daripada keluli tahan karat austenit.
Persekitaran di mana ia dapat diterima
- Air tawar dan atmosfera perindustrian yang agak mengoksidakan
- Asid organik dan persekitaran kimia ringan, Apabila digilap atau dipasangkan
Batasan
- Tidak disyorkan untuk Persekitaran yang kaya dengan klorida (air laut, air garam) di mana kakisan pitting dan celah menjadi penting.
- Rintangan kakisan setempat berkurangan dengan peningkatan kekerasan dan pembajaan yang mendedahkan heterogen mikrostruktur.
Penamat dan Passivation Permukaan
- Menggilap hingga penamat yang baik dan Passivation kimia (Mis., Rawatan asid nitrik) meningkatkan prestasi kakisan dengan mengukuhkan filem pasif.
- Salutan (cat, penyaduran) atau perlindungan katodik adalah biasa untuk jangka hayat perkhidmatan yang panjang di persekitaran marginal.
7. Rawatan haba dan pengerasan
Rawatan haba jahitan adalah pusat untuk digunakan 1.4122 berkesan.
Jadual pengerasan biasa
- Austenitizing: Panaskan hingga kira -kira 980-1020 ° C. (julat tipikal untuk keluli tahan karat martensit; suhu tepat bergantung pada saiz seksyen dan kawalan relau) untuk membentuk austenit.
- Pelindapkejutan: penyejukan pesat dalam minyak atau polimer untuk berubah menjadi martensit. Pelindapkejutan air boleh digunakan tetapi meningkatkan risiko penyimpangan dan retak.
- Pembiakan: Rehum ke 150-600 ° C. bergantung pada kekerasan/ketangguhan akhir yang diperlukan.
Suhu suhu yang lebih rendah menghasilkan kekerasan yang lebih tinggi dan ketangguhan yang lebih rendah; Temp yang lebih tinggi menghasilkan kekerasan yang lebih rendah tetapi kemuluran dan rintangan kesan yang lebih baik.
Tindak balas pengerasan
- Unsur pembentukan karbida (Cr, Mo) dan kandungan karbon memacu kekerasan. 1.4122 mempamerkan tindak balas yang baik yang membolehkan pereka memilih kitaran marah untuk sasaran mekanikal tertentu.
Kesan
- Kekuatan meningkat secara dramatik selepas menghilangkan dan marah.
- Ketangguhan boleh dipulihkan sebahagiannya dengan membakar; terdapat tradeoff yang terkenal antara kekerasan dan ketangguhan.
- Kebolehkerjaan secara amnya bertambah buruk setelah mengeras; Sebilangan besar pemesinan dilakukan dalam keadaan anneal atau sebahagiannya marah.
8. Kebolehkerjaan dan fabrikasi
Kebolehkerjaan
- Sederhana dalam keadaan anil. Dalam keadaan lembut, 1.4122 Mesin yang setanding dengan gred martensit lain dengan perkakas dan kelajuan pemotongan yang sesuai.
Gunakan perkakas berkelajuan tinggi tajam, penyejuk yang mencukupi dan suapan konservatif apabila pemesinan bahagian keras. - Miskin apabila mengeras. Kekerasan >45 HRC secara substansial meningkatkan pakaian alat; alat pengisaran dan karbida adalah tipikal.
Kebolehkalasan
- Terhad. Struktur karbon dan martensit yang tinggi menjadikan keluli terdedah kepada Retak sejuk yang disebabkan oleh hidrogen. Kimpalan umumnya memerlukan:
-
- Panaskan (Mis., 150-250 ° C Bergantung pada ketebalan)
- Elektrod hidrogen yang rendah
- Pembasmian pasca-kimpalan atau PWHT untuk melegakan tekanan sisa dan melembutkan haz
- Untuk bahagian kritikal, kimpalan dielakkan atau dilakukan dengan rawatan haba pasca kimpalan.
Membentuk
- Pembentukan sejuk: terhad dalam keadaan keras; lebih baik membentuk keadaan annealed dan kemudian mengeras.
- Pembentukan panas: boleh digunakan dalam tingkap terkawal tetapi memerlukan rawatan haba berikutnya untuk memulihkan sifat yang direka.
9. Kelebihan dan batasan
Kelebihan 1.4122 Keluli tahan karat
- Kebolehkerjaan yang baik: boleh menjadi haba yang dirawat dengan pelbagai nilai kekerasan dan kekuatan.
- Rintangan kakisan yang seimbang: lebih tinggi daripada keluli karbon di banyak persekitaran.
- Pakai rintangan: Sesuai untuk memotong tepi, aci dan bahagian memakai ringan yang dimuatkan.
- Magnet: berguna di mana tingkah laku ferromagnetik diperlukan.
Batasan 1.4122 Keluli tahan karat
- Batasan kebolehkalasan - Memerlukan Panaskan dan PWHT untuk bergabung dengan kritikal.
- Kebolehbaburan sejuk: miskin dalam keadaan keras; mesti dibentuk dalam keadaan anil.
- Had kakisan: tidak disyorkan untuk air laut atau persekitaran klorida yang tinggi tanpa langkah perlindungan.
- Pemesinan apabila mengeras: memakai alat yang tinggi, Peralatan khas diperlukan.
10. Aplikasi perindustrian 1.4122 Keluli tahan karat
1.4122 digunakan di mana gabungan kekerasan permukaan yang tinggi, Pakai rintangan, dan rintangan kakisan sederhana diperlukan:
- Alat makan dan pembedahan: pisau, Gunting dan pisau cukur mendapat manfaat daripada keseimbangan kekerasan dan kelakuan tahan karat.
- Kejuruteraan Mekanikal: aci, Spindle, pin dan gear kecil yang memerlukan ketepatan, pengekalan kelebihan dan hayat haus yang baik.
- Pam dan injap: batang, tempat duduk dan komponen yang terdedah kepada air tawar atau cecair buffer.
- Perkakas dan acuan: untuk pemprosesan polimer dan tugas alat ringan di mana rintangan kakisan berguna berbanding dengan keluli alat biasa.
- Kegunaan niche lain: Bearing Races, Komponen struktur kecil, dan pengikat tertentu di mana kekerasan dan tindak balas magnet adalah berfaedah.
11. Perbandingan dengan keluli tahan karat yang berkaitan
1.4122 (X39crmo17-1) adalah a keluli tahan karat kromium martensit dengan kekerasan yang seimbang, Rintangan kakisan, dan memakai sifat.
Untuk membimbing pemilihan bahan, Sangat berguna untuk membandingkannya dengan keluli tahan karat martensit dan kromium lain yang biasa digunakan, termasuk 1.4034 (X46cr13) dan 1.4112 (X90crmov18).
| Harta benda / Aloi | 1.4122 (X39crmo17-1) | 1.4034 (X46cr13) | 1.4112 (X90crmov18) | Nota kejuruteraan |
| Karbon (C) | 0.36-0.44% | 0.42-0.50% | 0.85-0.95% | Karbon mengawal kekerasan dan rintangan haus; lebih tinggi c meningkatkan kekerasan tetapi mengurangkan kemuluran. |
| Chromium (Cr) | 16-18% | 16-18% | 16-18% | Kromium memberikan rintangan kakisan; Ketiganya adalah gred martensit dengan rintangan kakisan sederhana. |
| Molybdenum (Mo) | 0.8-1.2% | 0-0.2% | 0.8-1.2% | MO meningkatkan rintangan kakisan dan rintangan kakisan umum, terutamanya dalam 1.4122 dan 1.4112. |
| Vanadium (V) | Jejak | Jejak | 0.1-0.3% | V Meningkatkan kekerasan dan rintangan haus, digunakan dalam 1.4112 untuk alat memakai tinggi. |
| Kekuatan tegangan (MPA) | 800-1100 (dipadamkan & marah) | 700-1000 | 1000-1400 | 1.4112 adalah gred karbon tinggi yang direka untuk dipakai maksimum; 1.4122 Mengimbangi kekuatan dan ketangguhan. |
Kekerasan (HRC) |
50-55 | 48-52 | 56-60 | 1.4112 mencapai kekerasan yang lebih tinggi disebabkan oleh karbon yang lebih tinggi; 1.4122 Sesuai untuk perkakas dan aci. |
| Rintangan kakisan | Sederhana | Sederhana | Sederhana hingga rendah | 1.4122Tambahan mo meningkatkan ketahanan terhadap persekitaran pengoksidaan ringan 1.4034. |
| Kebolehkerjaan | Sederhana | Baik | Miskin | Karbon tinggi 1.4112 lebih sukar untuk mesin; 1.4122 Mengimbangi kebolehkerjaan dengan kekerasan. |
| Aplikasi biasa | Alat makan, perkakas, aci pam, injap | Alat makan, instrumen pembedahan, bahagian mekanikal | Alat memakai tinggi, pisau, bilah perindustrian | Pemilihan bergantung pada kekerasan yang diperlukan, Rintangan kakisan, dan kekangan pemesinan. |
12. Kesimpulan
1.4122 (X39crmo17-1) adalah keluli tahan karat martensit praktikal yang memberikan gabungan serba boleh kekerasan, Pakai rintangan dan rintangan kakisan sederhana.
Keupayaannya disesuaikan melalui rawatan haba menjadikannya pilihan untuk alat makan, aci, bahagian injap dan aplikasi perkakas di mana kompromi antara tingkah laku tahan karat dan kekerasan yang tinggi diperlukan.
Soalan Lazim
Apakah julat kekerasan biasa yang dapat dicapai 1.4122 keluli tahan karat?
Dalam keadaan penghantaran/melembutkan mengenai 27-33 HRC. Selepas menghilangkan dan marah aloi boleh diselaraskan biasanya ke ~ 40-55 HRC Bergantung pada suhu dan saiz bahagian pembajaan.
Adalah 1.4122 Keluli tahan karat sesuai untuk perkhidmatan air laut?
Tidak - ia hanya mempunyai rintangan klorida sederhana. Untuk air laut atau persekitaran yang sangat menghakis, Pilih keluli tahan karat dupleks atau austenit dengan rintangan pitting unggul.
Bolehkah saya mengimpal 1.4122 Komponen keluli tahan karat?
Kimpalan mungkin tetapi mencabar. Gunakan Preheat, hydrogen rendah hait dan pembiakan pasca kimpalan untuk mengelakkan retak dan memulihkan ketangguhan.
Bagaimana rawatan haba mempengaruhi ketangguhan?
Pembiakan pada suhu yang lebih tinggi meningkatkan ketangguhan tetapi mengurangkan kekerasan. Pilih suhu pembajaan untuk mencapai keseimbangan yang diperlukan untuk keletihan dan beban kesan.
Bergantung pada permohonan, 1.4034 mungkin pengganti ekonomi untuk keperluan prestasi yang lebih rendah; 1.4112 atau martensitika tinggi yang lain boleh digunakan di mana kekerasan yang melampau diperlukan tetapi perhatikan perbezaan kakisan dan ketangguhan.
