Aisi314 (1.4841 /X15crnisi25-21) Austenitisk rostfritt stål

1. Introduktion

AISI314 Austenitic rostfritt stål, också standardiserad som EN1.4841 och X15CRNISI25-21, erbjuder en exceptionell balans mellan hög temperaturstyrka och oxidationsmotstånd.

Utvecklades på 1950 -talet för att betjäna den växande värmebehandling och petrokemiska industrier, 314 fick snabbt internationellt acceptans.

I dag, den har framträdande i ASTM, FRÅN, och JIS -standarder, Gör det till en globalt erkänd arbetshäst för komponenter som utsätts för kontinuerliga servicetemperaturer upp till 1050 ° C.

Den här artikeln undersöker dess kemi, metallurgi, prestationsegenskaper, och industriella applikationer för att vägleda ingenjörer i materialval och design.

2. Kemisk sammansättning av AISI314

Aisi 314 tillhör den austenitiska klassen av rostfria stål, kännetecknas av en ansiktscentrerad kubik (c) kristallstruktur som förblir stabil över ett brett temperaturområde.

Dess kemi betonar hög krom och nickelnivåer, Förstärkt av kisel för hög temperaturprestanda. Nedan följer ett typiskt kompositionsområde:

Element	Innehåll (wt%)	Primärfunktion
Krom	24.0 –26.0	Bildar en skyddande cr₂o₃ -skala; förbättrar oxidationsmotståndet upp till 1050 ° C.
Nickel	19.0 –22.0	Stabiliserar den austenitiska fasen; upprätthåller duktilitet och seghet vid hög temperatur.
Kisel	0.7 –1.5	Förbättrar vidhäftning; Försluter sulfidering och förgasning i aggressiva atmosfärer.
Kol	≤0,12	Bidrar till krypstyrka; Låg gräns förhindrar karbidutfällning och bevarar korrosionsbeständighet.
Mangan	≤1,0	Hjälper austenitstabilisering och ökar varm arbetsförmåga.
Fosfor	≤0.045	Hålls låg för att minimera förbrännande vid spannmålsgränserna.
Svavel	≤0,015	Kontrolleras för att minska varmkrackning under svetsning och smide.

3. Fysikaliska egenskaper

AISI 314: s fysiska egenskaper påverkar både designval och beteende i tjänsten.

I synnerhet, Dess icke -magnetiska natur och måttliga värmeledningsförmåga gör den till en föredragen legering för värmekostnadsrör, Ugnselement och komponenter i elektromagnetkänsliga miljöer.

Egendom	Värde	Inblandning
Magnetiserbarhet	Ingen	Behåller icke -magnetiskt beteende över alla temperaturer; Idealisk för sensorer, spolar.
Densitet	7.9 kg/dm³	Balanserar styrka och massa; underlättar viktberäkningar i strukturell design.
Termisk konduktivitet	15 W/m · k (≤20 ° C)	Leder värme måttligt; undviker hotspots medan de begränsar överdriven värmeförlust.
Elektrisk resistivitet	0.9 Ω · mm²/m (Rt)	Utställer typisk austenitisk resistivitet; Informerar design av elhossor och värmeelement.

4. Mekaniska egenskaper & Högtemperaturprestanda

Aisi 314 Levererar en sällsynt kombination av rumstemperaturkutilitet och förhöjd temperaturstyrka. Dessutom, Det tål cykliska termiska belastningar och motstår oxidation.

Egendom	Rumstemperatur.	900 ° C	1 000 ° C
Dragstyrka (MPA)	580 –700	~ 250	~ 150
Avkastningsstyrka (MPA)	200 –350	~ 100	~ 50
Förlängning (%)	≥40	≥20	≥15
Krypstyrka (100 h)	-	~ 15mpa	~ 5mpa

Termisk livskraft och oxidationsbeteende

• I cykliska tester mellan rumstemperatur och 1 000 ° C, Aisi 314 prover överlevde över 2 000 Värme -up/cool -down -cykler innan du visar första sprickor.
• Dessutom, Dess kiselrik skala följer starkt, Begränsande skala spallation; tio 24 -timmarscykler på 1 000 ° C producerade viktökningar under 5 mg/cm², jämfört med 8 mg/cm² för betyg 310.

Dessa data visar att AISI 314 Inte bara uthärda statiska högtemperaturbelastningar utan motstår också de kombinerade mekaniska och miljömässiga spänningarna i termisk cykling och oxidation.

5. Korrosionsmotstånd

Övergång från mekaniska egenskaper till miljöprestanda, Aisi 314 utmärker sig i både oxiderande och milt reducerar atmosfärerna:

Oxidation i luft & Cykliska förhållanden

• Bildar en tätt vidhäftande cr₂o₃ skala upp till 1 050 ° C. När de utsätts för tio 24 -timmarscykler vid 1 000 ° C, Viktökning i genomsnitt under 5 mg/cm², jämfört med 8 mg/cm² för 310.

Sulfideringsmotstånd

• Kiseltillägg ger överlägset skydd i svavelgaser, motstå skala utbrott mot 650 ° C.

Förgasningsförgasning & Nitridering

• I förgasning av atmosfärer vid 950 ° C för 1,000 h, 314 endast visade 2 mg/cm² viktökning, överträffande 310 och 330 med ungefär 20 %.

Vattenhaltig korrosion (Trä = 24–29)

• Mot kloridmiljöer och allmänna kemikalier, 314Piting -resistens motsvarande nummer (Trä) säkerställer robust prestanda, rivaliserande 316 Under många serviceförhållanden.

6. Tillverkning & Svetsning

Aisi 314 kombinerar utmärkt formbarhet med bred svetsbarhet, tillåter tillverkare att producera komplexa former och robusta leder utan tunga värmebehandlingscykler.

Formbarhet & Kallt arbete

• Kallreduktion: Du kan kalla eller böja dig 314 fram till 30 % tjockleksminskning utan sprickor, Tack vare dess helt austenitiska struktur.
• Böjradier: Upprätthålla ett minimum inuti böjradie av 3 × Materialtjocklek För att undvika ytmarkering.
• Djup ritning: För koppar eller skal, begränsa ritningsdjupet per pass till 30 % av tomma diameter, Glödra sedan om ytterligare minskning krävs.
• Glödgningscykler: Efter kraftigt kallt arbete (> 30 %), återställa duktilitet genom att lösa lösning på 1 050 - 1 150 ° C följt av luft eller vattenkylning.

Svetbarhet

• Kompatibel med TIG, Magga, undervattens, Laser -stråle och skärmade metallbågsprocesser.
• Förvärmning är i allmänhet onödig; ändå, Begränsning av värmeinmatning undviker bildning av hot -crack.
• Använda en 1.4842 (X12crni25-20) påfyllningstråd för att matcha legeringskompositionen och upprätthålla krypstyrkan.
• Även om eftervetsning lösning glödgning (1 050 - 1 150 ° C) är inte obligatoriskt, En kort cykel återställer optimal korrosionsmotstånd i den värmepåverkade zonen.

7. Förlåtbarhet & Bearbetbarhet

Förlåtbarhet

Aisi 314 smide exceptionellt bra mellan 1 175 ° C och 1 000 ° C. Omedelbart efter varje smide pass, Släck delen i luften eller vatten för att låsa in en böter, omkristalliserad kornstruktur.

Därför att 314 motstår oxidation till 1 150 ° C, Du kan upprätthålla skalintegritet i hela heta arbetet.

Dock, Undvik att hålla eller värma upp mellan 600 ° C och 900 ° C—Sigma -fas förbrännande toppar i det intervallet. Både öppen och droppe smidning avkastning konsekvent, högkvalitativ förform.

Värmebehandling & Varmformning

• Lösning glödgning: Värma efter 1 050 - 1 150 ° C, sedan luft eller vattenkvinkning för att återställa maximal korrosionsbeständighet och duktilitet.
• Varmformning: Utföra formningsoperationer mellan 1 150 ° C och 800 ° C, följt av en luftkyl.
  Detta fönster säkerställer utmärkt bearbetbarhet samtidigt som den förhindrar oönskad fasbildning.

Bearbetbarhet

Aisi 314 priser 35–45 % av ett fristatstål. Karbidutfällning under skärning Accelererar verktygslitage, Så följa dessa riktlinjer:

• Skärdjup & Hastigheter: Använd grunt djup (1–3 mm) och måttliga hastigheter (50–80 m/mig) för att minimera arbetsutvecklingen.
• Kyl: Anställa högflöde, Syntetisk kylvätska för att kompensera låg värmeledningsförmåga och förhindra inbyggd kant.
• Verktyg: Välj skarp karbid- eller CBN -insatser med slitstödande beläggningar (TILL EXEMPEL., Tialn), och upprätthålla lätta efterbehandlingsflöden (0.05–0.10 mm/rev) för optimal ytkvalitet.

8. Ansökningar & Branschanvändningsfall

Sömlöst kombinerar alla tidigare drag, Aisi 314 Hittar hem i kritiska miljöer med hög värmning:

Värmebehandlingsugnar

• Strålande rör, muffl, Retorter och mesh -korgar arbetar kontinuerligt vid 900 - 1 000 ° C.

Petrokemiska reformatorer

• Katalysatorkorgar, Gridstöd och nedströms rörledningar uthärda cyklisk sulfidering och oxidation.

Industristi & Förbränningsanläggningar

• Foder, Dörrar och laddar bilar motstår termisk chock och frätande förbränningsbiprodukter.

Superheaters

• Slangar och rubriker utsätts för överhettad ånga på 600 ° C drar nytta av 314: s krypstyrka och oxidationsskydd.

9. Standarder, Specifikationer & Certifiering

Global antagande av AISI 314 återspeglar dess inkludering i stora standarder:

Standard	Beteckning	Produktformulär
ASTM A276 / A312	Typ 314	Barer, tallrikar, sömlösa rör
EN10088-2	1.4841	Ark, remsa, tallrik
FRÅN	X15crnisi25-21	Olika
Han är	Dess314	Ark, rör, stavar
Född MR0175/ISO15156	-	Surt servicecertifiering

10. Jämförelse med andra austenitiska betyg

Aisi 314 rostfritt stål tillhör den austenitiska familjen och är känd för sin hög temperaturstyrka och oxidationsmotstånd På grund av dess förhöjda krom och nickelinnehåll.

Nedan följer en jämförande översikt över AISI 314 Versus andra vanligt använda austenitiska betyg - 304, 316, och 310.

Jämförande bord: Aisi 314 mot. 304, 316, och 310 Rostfria stål

Nyckelhöjdpunkter:

• 314 mot. 304: Aisi 314 erbjuder mycket överlägsen hög temperatur och oxidationsmotstånd än 304. Medan 304 är mångsidig för allmän användning, 314 är skräddarsydd för förhöjda termiska miljöer.
• 314 mot. 316: 316 överträffar i kloridkorrosionsbeständighet på grund av MO -innehåll, vilket gör det idealiskt för marin användning. Dock, 314 överträffa 316 i termisk motståndskraft och skalningsmotstånd.
• 314 mot. 310: Båda används i högtemperaturapplikationer, men 314 Inkluderar mer kisel, som ger det Förbättrad oxidationsmotstånd.
  Detta gör 314 föredragen för kontinuerliga operationer vid temperaturer över 1000 ° C.

10. Slutsats

Aisi 314 (1.4841 / X15crnisi25-21) upptar en unik nisch bland austenitiska rostfria stål - som erbjuder en blandning av hög temperaturstyrka, Oxidation och förgasningsmotstånd till konkurrenskraftig kostnad.

Ser fram emot, digitala gjutningssimuleringar, Additive -tillverkade komponenter och ny beläggningsteknik lovar att förlänga dess tillämpbarhet i nästan generation av hög värmningsapplikationer.

Langel är det perfekta valet för dina tillverkningsbehov om du behöver högkvalitativ rostfritt ståldelar.

Kontakta oss idag!

 

Vanliga frågor

Kan AISI 314 svetsas lätt?

Ja. Aisi 314 stöder vanliga svetsprocesser som Tigga, MIG, båge, och nedsänkt bågsvetsning.

Dock, hett sprickbildning kan uppstå på grund av dess höga legeringsinnehåll, Så det är avgörande för begränsa värmeinmatningen och använd kompatibla fyllmedelsmaterial som 1.4842 (X12crni25-20).

Krävs värmebehandling efter svetsen för AISI 314?

I allmänhet, inga. Värmebehandling efter svetsen är inte nödvändig om inte komponenten fungerar i mycket frätande eller termiska cykelmiljöer.

Dock, lösning glödgning (1050–1150 ° C) kan tillämpas för att återställa maximal korrosionsbeständighet.

Vilka är de viktigaste begränsningarna för AISI 314?

• Inte lämplig för kloridrika miljöer - 314 saknar molybden och presterar dåligt i marina eller saltlakeförhållanden.
• Måttlig bearbetbarhet - På grund av karbidbildning och dålig värmeledningsförmåga.
• Sigmafasrisk - Undvik långvarig exponering mellan 600–900 ° C För att förhindra brittamten.

Är aisi 314 magnetisk?

Inga, Aisi 314 är en helt austenitisk rostfritt stål och förblir omagnetisk, Även efter kallt arbete.

Kan AISI 314 användas i mat eller farmaceutiska applikationer?

Även om det är tekniskt möjligt, betyg som 304 eller 316 är oftare specificerade på grund av deras Bättre polskhet, lägre kostnad, och lämplighet för sanering i rena miljöer.

Aisi 314 är i allmänhet överspecificerad för sådana applikationer.