AISI314 (1.4841 /X15crnisi25–21) Аустенитная нержавеющая сталь

1. Введение

AISI314 Аустенитная нержавеющая сталь, Также стандартизировано как EN1.4841 и x15crnisi25-21, предлагает исключительный баланс прочности и устойчивости к окислению высокой температуры.

Разработано в 1950 -х годах, чтобы служить растущей промышленности по лечению тепла и нефтехимической промышленности, 314 быстро получил международное признание.

Сегодня, это видно в ASTM, ОТ, и стандарты JIS, Сделать его глобально признанной рабочей лошадкой для компонентов, подвергшихся воздействию непрерывных температур обслуживания до 1050 ° C.

В этой статье рассматривается его химия, металлургия, характеристики производительности, и промышленные применения для руководства инженерами по выбору и проектированию материалов.

2. Химический состав AISI314

Айси 314 принадлежит аустенитовому классу нержавеющие стали, характеризуется кубическим, подвергшимся лицом (в) кристаллическая структура, которая остается стабильной в широком диапазоне температур.

Его химия подчеркивает высокий уровень хрома и никеля, дополнен кремниевым. Ниже приведен типичный диапазон композиции:

Элемент	Содержание (wt%)	Основная функция
Хром	24.0 –26.0	Образует защитную шкалу Cr₂o₃; повышает устойчивость к окислению до 1050 ° C.
Никель	19.0 –22.0	Стабилизирует аустенитную фазу; поддерживает пластичность и прочность при высокой температуре.
Кремний	0.7 –1.5	Улучшает масштабную адгезию; задерживает сульфидирование и карбинизация в агрессивных атмосферах.
Углерод	≤0,12	Способствует ползучке силы; Низкий предел предотвращает осаждение карбида и сохраняет коррозионную стойкость.
Марганец	≤1,0	Помогает стабилизации аустенита и повышает горячую работу.
Фосфор	≤0.045	Сохраняется низко, чтобы свести к минимуму оххвастки на границах зерна.
Сера	≤0.015	Контролируется для уменьшения горячего увольнения во время сварки и кости.

3. Физические свойства

Физические характеристики AISI 314 влияют как на выбор дизайна, так и в поведение в области услуг.

Примечательно, Его не магнитная природа и умеренная теплопроводность делают его предпочтительным сплавом для теплопроводных трубок, Элементы и компоненты печи в электромагнитных средах..

Свойство	Ценить	Импликация
Намагничиваемость	Никто	Сохраняет не магнитное поведение по всем температурам; Идеально подходит для датчиков, катушки.
Плотность	7.9 кг/дм	Уравновешивает силу и массу; облегчает расчеты веса в структурном дизайне.
Теплопроводность	15 W/m · k (≤20 ° C.)	Проводит тепло умеренно; избегать горячих точек, ограничивая чрезмерную потерю тепла.
Электрическое удельное сопротивление	0.9 Ω · мм²/м (Rt)	Демонстрирует типичное удельное сопротивление аустенита; информирует мощность и дизайн отопления.

4. Механические свойства & Высокоэффективная производительность

Айси 314 Предоставляет редкую комбинацию пластичности в помещении и повышенной степени. Кроме того, Он выдерживает циклические тепловые нагрузки и устойчиво окисление.

Свойство	Комнатная температура.	900 ° C.	1 000 ° C.
Предел прочности (МПА)	580 –700	~ 250	~ 150
Предел текучести условный (МПА)	200 –350	~ 100	~ 50
Удлинение (%)	≥40	≥20	≥15
Сила разрыва ползучести (100 час)	-	~ 15 млн	~ 5 МПа

Термическое поведение и окисление

• В циклических тестах между комнатной температурой и 1 000 ° C., Айси 314 Образцы выжили 2 000 Циклы теплового/охлаждения, прежде чем показывать первые трещины.
• Более того, его масштаб, богатая кремния, сильно придерживается, Ограничивающая шкала Spallation; Десять 24 -часовых циклов в 1 000 ° C. производил прирост веса под 5 мг/см², по сравнению с 8 мг/см² для класса 310.

Эти данные демонстрируют, что AISI 314 Не только переносит статические нагрузки с высокой температурой, но и противостоят комбинированным механическим и окружающим напряжениям термического цикла и окисления.

5. Коррозионная стойкость

Переход от механических признаков к экологическим характеристикам, Айси 314 превосходно окисляется и слегка уменьшает атмосферы:

Окисление в воздухе & Циклические условия

• Образует плотно прилиплый масштаб до 1 050 ° C.. Когда подвергалось десять 24 -часовых циклов в 1 000 ° C., увеличение веса, усредненное под 5 мг/см², по сравнению с 8 мг/см² для 310.

Устойчивость к сульфидации

• Кремниевые добавления обеспечивают превосходную защиту в серых газах, сопротивление масштабному отколому 650 ° C..

Карбурализация & Нитридация

• В атмосферах 950 ° C для 1,000 час, 314 показано только 2 мг/см² увеличение веса, опережая 310 и 330 примерно 20 %.

Водная коррозия (Дерево = 24–29)

• Против хлоридной среды и общих химических веществ, 314Эквивалентное число на ячеистую резист (Древесина) обеспечивает надежную производительность, конкуренция 316 во многих условиях обслуживания.

6. Изготовление & Сварка

Айси 314 Сочетает превосходную формируемость с широкой сварной средой, Позволяя производителям производить сложные формы и надежные суставы без обременительных циклов лечения тепла.

Формируемость & Холодный работа

• Холодное сокращение: Вы можете холодно или сгибаться 314 до 30 % уменьшение толщины без трещин, Благодаря его полностью аустенитной структуре.
• Изгибание радиусов: Поддерживать минимальный внутренний радиус изгиба 3 × толщина материала Чтобы избежать поверхностной маркировки.
• Глубокий рисунок: Для чашек или ракушек, ограничить глубину чертежа за проход к 30 % пустой диаметр, Тогда отжиг, если требуется дальнейшее сокращение.
• Отжиг циклы: После тяжелой холодной работы (> 30 %), Восстановить пластичность, анналируя решения в 1 050 - 1 150 ° C. с последующим утолением воздуха или воды.

Сварка

• Совместим с Tig, Маг, Погруженная - АРК, лазерно -экологический и экранированный процессы.
• Предварительное нагревание, как правило, не нужно; тем не менее, Ограничение теплового входа позволяет избежать формирования горячих.
• Используйте один 1.4842 (X12crni25-20) провод заполнителя в соответствии с составом сплава и поддержания прочности ползучести.
• Хотя отжиг решения после Weld (1 050 - 1 150 ° C.) не обязательно, Краткий цикл восстанавливает оптимальную коррозионную стойкость в зоне затронутой тепловой.

7. Прощаемость & Механизм

Прощаемость

Айси 314 выступает исключительно хорошо между 1 175 ° C и 1 000 ° C.. Сразу после каждого прохода корифтирования, утолить часть в воздухе или воде, чтобы зафиксировать штраф, перекристаллизованная структура зерна.

Потому что 314 сопротивляется окислению до 1 150 ° C., Вы можете поддерживать целостность масштаба на протяжении всей горячей работы.

Однако, Избегайте удержания или разогрева между 600 ° C и 900 ° C.–Игма -фаза охлаждения пиков в этом диапазоне. Как открытые, так и сплющики с ковкой., Высококачественные преформы.

Термическая обработка & Горячая форма

• Решение отжиг: Нагревать до 1 050 - 1 150 ° C., Затем воздушный или водоснабжение для восстановления максимальной коррозионной стойкости и пластичности.
• Горячая форма: Выполнять формирующие операции между 1 150 ° C и 800 ° C., с последующим воздушной охлаждением.
  Это окно обеспечивает превосходную работоспособность, предотвращая нежелательное образование фазы.

Механизм

Айси 314 ставки 35–45 % свободной стали. Карбид осадки во время резки ускоряет износ инструмента, так что придерживайтесь этих руководящих принципов:

• Глубины резания & Скорость: Используйте мелкие глубины (1–3 мм) и умеренные скорости (50–80 м/я) чтобы минимизировать работу.
• Охлаждение: Используйте высокий поток, синтетическая охлаждающая жидкость для компенсации низкой теплопроводности и предотвращения встроенного края.
• Инструмент: Выберите Sharp Carbide или CBN вставки с устойчивыми покрытиями (НАПРИМЕР., Тилн), и поддерживайте световые фиксации (0.05–0,10 мм/Rev) Для оптимального качества поверхности.

8. Приложения & Отраслевые варианты использования

Бесполезно сочетать все предыдущие черты, Айси 314 находит дома в критических средах высокого уровня:

Тепло, лечив печи

• Сияющие трубки, глупый, реторты и сетчатые корзины непрерывно работают в 900 - 1 000 ° C..

Нефтехимические реформаторы

• Катализаторные корзины, Сетка поддерживает и вниз по течению трубопровода терпят циклическое сульфидирование и окисление.

Промышленные печи & Мусоросжигательные заводы

• Лайнеры, Двери и автомобили с загрузкой сопротивляются термическому шоку и побочным продуктам сгорания.

Силовые сверхсиары

• Трубки и заголовки, подвергнутые перегревам пар в 600 ° C выигрывает от прочности и окисления 314.

9. Стандарты, Спецификации & Сертификация

Глобальное принятие AISI 314 отражает его включение в основные стандарты:

Стандартный	Обозначение	Формы продукта
ASTM A276 / A312	Тип 314	Батончики, тарелки, бесшовные трубки
EN10088-2	1.4841	Лист, полоска, тарелка
ОТ	X15crnisi25–21	Различный
Он есть	ITS314	Простыни, трубки, стержни
Родился MR0175/ISO15156	-	Сертификация с кислым обслуживанием

10. Сравнение с другими аустенитными оценками

Айси 314 нержавеющая сталь принадлежит к аустенитной семье и известна своей высокая температурная сила и устойчивость к окислению Из -за повышенного содержания хрома и никеля.

Ниже приведен сравнительный обзор AISI 314 по сравнению с другими часто используемыми аустенитными оценками - 304, 316, и 310.

Сравнительная таблица: Айси 314 против. 304, 316, и 310 Нержавеющие стали

Ключевые основные моменты:

• 314 против. 304: Айси 314 предлагает гораздо превосходную высокотемпературную и окисляющую стойкость, чем 304. Пока 304 универсален для общего использования, 314 адаптирован для повышенных тепловых средств.
• 314 против. 316: 316 превзойдет в коррозионной стойкости хлорида из -за содержания МО, сделать его идеальным для морского использования. Однако, 314 превосходит 316 в термической устойчивости и сопротивлении масштабирования.
• 314 против. 310: Оба используются в высокотемпературных приложениях, но 314 Включает в себя больше кремния, давая это Усиленная устойчивость к окислению.
  Это делает 314 Предпочтительнее для непрерывных операций при температуре выше 1000 ° C.

10. Заключение

Айси 314 (1.4841 / X15crnisi25–21) занимает уникальную нишу среди аустенитных нержавеющих сталей, предлагая смесь прочности высокой температуры, Устойчивость к окислению и карбинизации при конкурентной стоимости.

С нетерпением жду, цифровые моделирование кастинга, Компоненты, производящие аддитивные, и новые технологии покрытия обещают расширить свою применимость в приложениях высокого уровня в следующем поколении..

Лангх Идеальный выбор для ваших производственных потребностей, если вам нужно высококачественное Детали из нержавеющей стали.

Свяжитесь с нами сегодня!

 

Часто задаваемые вопросы

Может айси 314 легко сваривать?

Да. Айси 314 поддерживает общие процессы сварки, такие как ТИГ, МНЕ, дуговой, и Погруженная дуговая сварка.

Однако, Горячий растрескивание может возникнуть из -за его высокого содержания сплава, Так что очень важно Ограничьте тепловой вход и использовать совместимые материалы для наполнителей, такие как 1.4842 (X12crni25-20).

Термическая обработка после Weld требуется для AISI 314?

В целом, нет. Последующая термообработка не требуется, если компонент не работает в условиях высоко коррозийного или термоциклирования..

Однако, Решение отжиг (1050–1150 ° C.) может быть применен для восстановления максимальной коррозионной сопротивления.

Каковы основные ограничения AISI 314?

• Не подходит для среды богатых хлоридом - 314 не хватает молибдена и плохо работает в морских или рассоле.
• Умеренная механизм - из -за формирования карбида и плохой теплопроводности.
• Сигма-фазный риск - Избегайте длительного воздействия между 600–900 ° C. Чтобы предотвратить охлаждение.

Это айси 314 магнитный?

Нет, Айси 314 это полностью аустенитный нержавеющая сталь и остается немагнитный, Даже после холодной работы.

Может айси 314 использоваться в пищевых или фармацевтических приложениях?

В то время как технически возможно, Оценки вроде 304 или 316 чаще указаны из -за их Лучшая от полировка, более низкая стоимость, и пригодность для дезинфекции в чистой среде.

Айси 314 как правило, чрезмерно указан для таких приложений.