AISI314 (1.4841 /X15CRNISI25‑21) Austenitisch roestvrij staal

1. Invoering

AISI314 Austenitisch roestvrij staal, Ook gestandaardiseerd als EN1.4841 en X15CRNISI25‑21, Biedt een uitzonderlijke balans tussen sterkte en oxidatieweerstand met hoge temperatuur.

Ontwikkeld in de jaren 1950 om de snelgroeiende hitte -behandel- en petrochemische industrie te dienen, 314 snel internationale acceptatie gekregen.

Vandaag, het bevat een prominente plaats in ASTM, VAN, en JIS -normen, waardoor het een wereldwijd erkend werkpaard is voor componenten die worden blootgesteld aan continue servicetemperaturen tot 1050 ° C.

Dit artikel onderzoekt zijn chemie, metallurgie, Prestatiekenmerken, en industriële toepassingen om ingenieurs te begeleiden bij materiaalselectie en ontwerp.

2. Chemische samenstelling van AISI314

Aisi 314 behoort tot de Austenitische klasse van roestvrij staal, gekenmerkt door een gezichtsgerichte kubieke (C) kristalstructuur die stabiel blijft over een breed temperatuurbereik.

De chemie benadrukt hoge chroom- en nikkelniveaus, Vergroot door silicium voor prestaties met een hoge temperatuur. Hieronder is een typisch compositiebereik:

Element	Inhoud (wt%)	Primaire functie
Chroom	24.0 –26.0	Vormt een beschermende cr₂o₃ -schaal; verbetert de oxidatieweerstand tot 1050 ° C.
Nikkel	19.0 –22.0	Stabiliseert de austenitische fase; handhaaft ductiliteit en taaiheid bij hoge temperatuur.
Silicium	0.7 –1.5	Verbetert de hechting van de schaal; Vertraging sulfidatie en carburisatie in agressieve atmosferen.
Koolstof	≤0,12	Draagt ​​bij aan kruipsterkte; Lage limiet voorkomt de neerslag van carbide en behoudt de corrosieweerstand.
Mangaan	≤1.0	Helpt austenietstabilisatie en stimuleert hot -bewerkbaarheid.
Fosfor	≤0,045	Laag gehouden om brosheid bij graangrenzen te minimaliseren.
Zwavel	≤0,015	Gecontroleerd om hot -cracking te verminderen tijdens het lassen en smeden.

3. Fysieke eigenschappen

De fysieke kenmerken van AISI 314 beïnvloeden zowel ontwerpkeuzes als in servicegedrag.

Opmerkelijk, zijn niet -magnetische aard en matige thermische geleidbaarheid maken het een voorkeurslegering voor warmte -uitezangbuizen, ovenelementen en componenten in elektromagnetische -gevoelige omgevingen.

Eigendom	Waarde	Implicatie
Magnetiseerbaarheid	Geen	Behoudt niet -magnetisch gedrag bij alle temperaturen; Ideaal voor sensoren, spoelen.
Dikte	7.9 kg/dm³	Balanceert kracht en massa; Vergemakkelijkt gewichtsberekeningen in structureel ontwerp.
Thermische geleidbaarheid	15 W/m · k (≤20 ° C)	Voert matig warmte uit; Vermijdt hotspots terwijl het overmatig warmteverlies wordt beperkt.
Elektrische weerstand	0.9 Ω · mm²/m (RT)	Vertoont typische austenitische weerstand; informeert het ontwerp van het vermogen en het verhitting -elementontwerp.

4. Mechanische eigenschappen & Prestaties van hoge temperatuur

Aisi 314 Levert een zeldzame combinatie van ductiliteit van kamer -temperatuur en sterkte -temperatuursterkte. In aanvulling, Het is bestand tegen cyclische thermische belastingen en is bestand tegen oxidatie.

Eigendom	Kamer temp.	900 ° C	1 000 ° C
Treksterkte (MPA)	580 –700	~ 250	~ 150
Levert kracht op (MPA)	200 –350	~ 100	~ 50
Verlenging (%)	≥40	≥20	≥15
Kruipbreuksterkte (100 H)	-	~ 15mpa	~ 5mpa

Thermische brand- en oxidatiegedrag

• In cyclische tests tussen kamertemperatuur en 1 000 ° C, Aisi 314 Monsters overleefden over 2 000 Heat -Up/Cool -Down -cycli voordat de eerste scheuren worden weergegeven.
• Verder, zijn siliciumrijke schaal houdt zich sterk aan, beperkende schaal spallatie; Tien 24 -uur cycli op 1 000 ° C Geproduceerde gewichtswinst onder 5 mg/cm², vergeleken met 8 mg/cm² voor het graad 310.

Deze gegevens tonen aan dat AISI 314 Statische hoge -temperatuurbelastingen doorstaan ​​niet alleen, maar weerstaat ook de gecombineerde mechanische en omgevingsspanningen van thermische fietsen en oxidatie.

5. Corrosieweerstand

Overgang van mechanische eigenschappen naar milieuprestaties, Aisi 314 blinkt uit in zowel oxiderende als mild reducerende atmosferen:

Oxidatie in lucht & Cyclische omstandigheden

• Vormt een strak hechtende cr₂o₃ schaal op tot 1 050 ° C. Wanneer onderworpen aan tien cycli van 24 uur bij 1 000 ° C, Gewichtstoename gemiddeld onder 5 mg/cm², vergeleken met 8 mg/cm² voor 310.

Sulfidatieweerstand

• Siliciumtoevoegingen bieden superieure bescherming in zwavelachtige gassen, verzet tegen schaaluitval naar 650 ° C.

Carburisatie carburisatie & Nitridatie

• In carburerende sferen op 950 ° C voor 1,000 H, 314 alleen getoond 2 mg/cm² gewichtstoename, outperformant 310 En 330 door ongeveer 20 %.

Waterige corrosie (Hout = 24–29)

• Tegen chloride -omgevingen en algemene chemicaliën, 314'S pitting -resistentie equivalent nummer (Hout) Zorgt voor robuuste prestaties, rivaliserend 316 In veel servicecondities.

6. Fabricage & Las

Aisi 314 Combineert uitstekende vormbaarheid met brede lasbaarheid, waardoor fabrikanten complexe vormen en robuuste gewrichten kunnen produceren zonder zware warmtebehandelingscycli.

Vormbaarheid & Koud werkend

• Koude reductie: U kunt koud of buigen 314 tot 30 % diktevermindering Zonder scheuren, Dankzij de volledig austenitische structuur.
• Buig radii: Houd een minimum in buigstraal van 3 × materiële dikte Om oppervlaktemarkering te voorkomen.
• Diepe tekening: Voor kopjes of schelpen, Beperk de tekening diepte per pass tot 30 % lege diameter, dan gloeien als verdere reductie vereist is.
• Gloeiende cycli: Na zwaar koud werk (> 30 %), herstel ductiliteit door oplossings -versnellings op 1 050 - 1 150 ° C gevolgd door lucht- of water blus.

Lasbaarheid

• Compatibel met tig, Maag, ondergedompelde boog, Laser -balk en afgeschermde -metal -arc -processen.
• Voorverwarming is over het algemeen onnodig; hoe dan ook, Beperking van warmte -input vermijdt de vorming van hot -crack.
• Gebruik er een 1.4842 (X12CRNI25‑20) Vuldraad om te passen bij de samenstelling van de legering en de kruipsterkte te behouden.
• Hoewel het gloeien na de oplossing (1 050 - 1 150 ° C) is niet verplicht, Een korte cyclus herstelt de optimale corrosieweerstand in de door warmte getroffen zone.

7. Verbetering & Machinaliteit

Verbetering

Aisi 314 Smeedt uitzonderlijk goed tussen 1 175 ° C en 1 000 ° C. Onmiddellijk na elke smeedpas, Leg het onderdeel in lucht of water om een ​​boete in te sluiten, herkristalliseerde graanstructuur.

Omdat 314 Oxidatie is tot 1 150 ° C, U kunt schaalintegriteit behouden tijdens hete werken.

Echter, Vermijd vasthouden of opwarmen tussen 600 ° C en 900 ° C—Sigma -fase brosheidspieken in dat bereik. Zowel open -die als druppel smeedopbrengst consistent, hoogwaardige voorvormen.

Warmtebehandeling & Heet vormen

• Verlichting van oplossing: Verwarming tot 1 050 - 1 150 ° C, Vervolgens lucht- of waterbuien om maximale corrosieweerstand en ductiliteit te herstellen.
• Heet vormen: Voer de vorming van bewerkingen uit tussen 1 150 ° C en 800 ° C, gevolgd door een luchtkool.
  Dit venster zorgt voor uitstekende verwerkbaarheid en wordt het voorkomen van ongewenste fasevorming.

Machinaliteit

Aisi 314 tarieven 35–45 % van een vrijmacheling staal. Carbide -neerslag tijdens het snijden versnelt gereedschapslijtage, Dus houd zich aan deze richtlijnen:

• Snijdend diepten & Snelheid: Gebruik ondiepe diepten (1–3 mm) en gematigde snelheden (50–80 m/me) om werk te minimaliseren.
• Koeling: Hoge high -flow in dienst, Synthetische koelvloeistof om een ​​lage thermische geleidbaarheid te compenseren en opgebouwde rand te voorkomen.
• Gereedschap: Kies scherpe carbide- of CBN -inzetstukken met slijtage -resistente coatings (Bijv., Tialn), en onderhoud lichte afwerkingsfeeds (0.05–0.10 mm/rev) Voor optimale oppervlaktekwaliteit.

8. Toepassingen & Gebruiksgevallen in de industrie

Naadloos alle eerdere eigenschappen combineren, Aisi 314 Vindt huizen in kritieke omgevingen met een hoge verwarde:

Warmte -behandelovens

• Stralende buizen, muffl, retorts en mesh -manden werken continu op 900 - 1 000 ° C.

Petrochemische hervormers

• Katalysatormanden, Rastersteunen en stroomafwaartse leidingen verdragen cyclische sulfidatie en oxidatie.

Industriële ovens & Verbrandaars

• Linies, Deuren en laadauto's weerstaan ​​de thermische schok en corrosieve verbranding bijproducten.

Power -plant superheaters

• Buizen en headers blootgesteld aan oververhitte stoom op 600 ° C profiteren van 314's kruipsterkte en oxidatiebescherming.

9. Normen, Specificaties & Certificering

Wereldwijde acceptatie van AISI 314 weerspiegelt de opname ervan in grote normen:

Standaard	Aanduiding	Productvormen
ASTM A276 / A312	Type 314	Staven, borden, naadloze buizen
EN10088-2	1.4841	Laken, strip, bord
VAN	X15CRNISI25‑21	Verscheidene
Hij is	ITS314	Vellen, buizen, staven
Geboren MR0175/ISO15156	-	Sour -service certificering

10. Vergelijking met andere austenitische cijfers

Aisi 314 roestvrij staal is van de Austenitische familie en staat bekend om zijn hoge temperatuur sterkte en oxidatieweerstand Vanwege het verhoogde chroom- en nikkelgehalte.

Hieronder is een vergelijkend overzicht van AISI 314 versus andere veelgebruikte austenitische cijfers - 304, 316, En 310.

Vergelijkende tabel: Aisi 314 vs. 304, 316, En 310 Roestvrij staal

Belangrijke hoogtepunten:

• 314 vs. 304: Aisi 314 biedt veel superieure hogere temperatuur- en oxidatieweerstand dan 304. Terwijl 304 is veelzijdig voor algemeen gebruik, 314 is op maat gemaakt voor verhoogde thermische omgevingen.
• 314 vs. 316: 316 overtreffen in chloride corrosiebestendigheid als gevolg van MO -gehalte, waardoor het ideaal is voor het gebruik van marien. Echter, 314 overtreft 316 in thermische veerkracht en schaalweerstand.
• 314 vs. 310: Beide worden gebruikt in toepassingen op hoge temperatuur, Maar 314 Inclusief meer silicium, het geven Verbeterde oxidatieweerstand.
  Dit maakt 314 Voorkeur voor continue bewerkingen bij temperaturen boven 1000 ° C.

10. Conclusie

Aisi 314 (1.4841 / X15CRNISI25‑21) beslaat een unieke niche onder austenitisch roestvrij staal - het feit dat een mix van kracht met een hoge temperatuur is, Oxidatie- en carburisatieweerstand tegen concurrerende kosten.

Kijk uit, Digitale casting -simulaties, Additieve geproduceerde componenten en nieuwe coatingtechnologieën beloven zijn toepasbaarheid in de volgende verwarmingstoepassingen uit te breiden.

LangHe is de perfecte keuze voor uw productiebehoeften als u van hoge kwaliteit nodig is Roestvrijstalen onderdelen.

Neem vandaag nog contact met ons op!

 

FAQ's

Kan aisi 314 gemakkelijk worden gelast?

Ja. Aisi 314 ondersteunt gemeenschappelijke lasprocessen zoals TIG, MIJ, boog, En Ondergedompelde booglassen.

Echter, heet kraken kan optreden vanwege de hoge legeringsinhoud, Dus het is cruciaal voor Beperk warmte -invoer en gebruik compatibele vulmaterialen zoals 1.4842 (X12CRNI25-20).

Is na de lever warmtebehandeling vereist voor AISI 314?

Algemeen, Nee. De behandeling van de lage warmtebehandeling is niet nodig, tenzij de component in sterk corrosieve of thermische cycluste omgevingen werkt.

Echter, Verlichting van oplossing (1050–1150 ° C) kan worden toegepast om maximale corrosieweerstand te herstellen.

Wat zijn de belangrijkste beperkingen van AISI 314?

• Niet geschikt voor chloride-rijke omgevingen - 314 mist molybdeen en presteert slecht in mariene of pekelomstandigheden.
• Matige bewerkbaarheid - Vanwege carbide -vorming en slechte thermische geleidbaarheid.
• Sigma-fase risico - Vermijd langdurige blootstelling tussen 600–900 ° C Om brosheid te voorkomen.

Is aisi 314 magnetisch?

Nee, Aisi 314 is een volledig austenitisch roestvrij staal en overblijfselen niet-magnetisch, Zelfs na koud werk.

Kan aisi 314 worden gebruikt in voedsel of farmaceutische toepassingen?

Hoewel technisch mogelijk, cijfers zoals 304 of 316 worden vaker gespecificeerd vanwege hun Betere polijstbaarheid, lagere kosten, En Geschiktheid voor sanering in schone omgevingen.

Aisi 314 is over het algemeen over gespecificeerd voor dergelijke toepassingen.