Paslanmaz çeliğin dört ana ailesi arasında, martensitik paslanmaz çelik benzersiz ve seçkin bir konuma sahiptir.
Östenitik kalitelerin aksine, ısıl işlemle sertleştirilemeyen, veya ferritik kaliteler, sınırlı sertleşebilirlik sunan, martensitik paslanmaz çelikler ısıl işlemle sertleştirilebilir; yüksek sertlik elde etme kapasitesine sahiptir, kuvvet, ve söndürme ve temperleme yoluyla aşınma direnci.
Korozyona dayanıklılık ve mekanik performansın bu kombinasyonu, onları hem dayanıklılık hem de agresif ortamlara karşı direnç gerektiren uygulamalar için tercih edilen malzeme haline getiriyor.
Çatal bıçak takımı ve cerrahi aletlerden türbin kanatlarına ve otomotiv bileşenlerine kadar, Martensitik paslanmaz çelikler sayısız endüstriyel ve tüketici uygulamasında vazgeçilmezdir.
1. Martensitik Paslanmaz Çelik Nedir??
Martensitik paslanmaz çelik ağırlıklı olarak gelişebilen bir paslanmaz çelik kategorisidir. Isıl işlemle martensitik mikro yapı.
Genellikle östenitikten ayrı olarak sınıflandırılır., ferritik, dubleks, ve çökelmeyle sertleşen paslanmaz çelikler, çünkü birincil güçlendirme mekanizması soğuma sırasında ostenitin martenzite dönüşümüne dayanmaktadır., ardından gerekli mekanik özellikler dengesini elde etmek için temperleme yapılır.
Basitleştirilmiş terimlerle, imalat ve ısıl işlem sırası dönüşümü takip eder:
Tavlanmış Yapı → Östenitleme → Söndürme → Martensitik Yapı → Temperleme → Son Mühendislik Özellikleri
İşlem çeliğin uygun bir sıcaklığa ısıtılmasıyla başlar. östenitleme sıcaklığı, mikro yapının ostenite dönüştüğü ve alaşım elementlerinin bileşime ve termal döngüye göre yeniden dağıtıldığı yer.
Daha sonra bileşen, daha yumuşak denge yapılarının oluşumunu baskılayacak ve martensitik dönüşümü teşvik edecek kadar hızlı bir şekilde soğutulur..
Ortaya çıkan martensit, aşırı doymuş karbon içeren oldukça gergin bir kristal yapı ile karakterize edilir..
Bu yüksek sertlik ve mukavemet üretir, ancak yeni söndürülmüş martensit de sınırlı tokluğa ve önemli miktarda artık gerilime sahip olabilir..
Sonuç olarak, Martensitik paslanmaz çelik bileşenler genellikle temkinli, bu da kırılganlığı azaltır ve mühendislerin nihai sertliği ve tokluğu uyarlamasına olanak tanır.
Martensitik Dönüşüm
Martensitik dönüşüm difüzyonsuzdur., ostenit olduğunda meydana gelen kesme tipi dönüşüm (FCC) martensit başlangıç sıcaklığının altına hızla soğutulur (MS).
Dönüşüm anında gerçekleşir ve karbon atomlarının difüzyonunu gerektirmez; karbon kafeste sıkışıp kalır, aşırı doymuş katı çözelti oluşturma.
| Sahne | Tanım | Sıcaklık |
| Östenitleme | Ostenit oluşturmak için 950–1050°C'ye ısıtma. | 950–1050 ° C |
| Söndürme | Hızlı Soğutma (yağ, hava, veya su) östeniti martenzite dönüştürmek için. | Bayanın altında |
| Temkinli | Stresi azaltmak ve özellikleri ayarlamak için 150–650°C'ye yeniden ısıtma. | 150–650 ° C |
2. Martensitik Paslanmaz Çeliğin Kimyasal Bileşimi
Martensitik paslanmaz çelik geniş bir kalite ailesini kapsadığından, Aşağıdaki aralıklar herhangi bir tek derecenin gerekliliklerinden ziyade temsili endüstri aralıklarıdır.
| Alaşım Elementi | Tipik aralık (Ağırlık%) | Martensitik Paslanmaz Çelikte Temel Fonksiyon |
| Krom (CR) | 10.5–18.0 | Paslanmaz çeliğin temel korozyon ve oksidasyon direncini sağlar ve faz stabilitesini güçlü bir şekilde etkiler. |
| Karbon (C) | 0.03–1.20 | Geleneksel martensitik kalitelerde birincil sertleştirme ve güçlendirme elemanı. |
| Nikel (İçinde) | 0–3.0% | Sertliği iyileştirir, Sertleşebilirlik, ve seçilen kalitelerde faz kararlılığı. |
| Molibden (Mo) | 0–%1,5 | Lokal korozyon direncini artırır ve sertleşebilirliğe ve yüksek sıcaklık performansına katkıda bulunur. |
| Manganez (MN) | 0–%1,5 | Deoksidasyonu destekler ve östenit stabilitesini ve sertleşebilirliğini etkiler. |
Silikon (Ve) |
0–1.0 | Çelik üretimi sırasında öncelikle oksijen giderici olarak görev yapar ve oksidasyon direncine katkıda bulunabilir.. |
| Azot (N) | 0–0.20 | Seçilen modern veya özel kalitelerde kullanılan güçlendirme ve ostenit stabilizasyon elemanı. |
| Vanadyum (V) | 0–1.0* | Esas olarak özel yüksek aşınmalı veya takım tipi martensitik çeliklerde kullanılan güçlü karbür oluşturucu element. |
| Niyobyum (NB) | 0–1.0* | Kararlı karbürler oluşturur ve seçilen kalitelerde metalurjik kararlılığı geliştirebilir. |
Karbon: Birincil Sertleştirme Elemanı
Karbon, martenzitik paslanmaz çelikte özellikle önemli bir role sahiptir çünkü ısıl işlem sırasında oluşan yapıyı güçlü bir şekilde etkiler..
Tavlanmış durumda, karbon kısmen katı çözeltide ve kısmen de karbür fazlarında mevcut olabilir, derecesine ve termal geçmişine bağlı olarak.
Östenitleme ve ardından su verme sırasında, karbon sert martensit oluşumuna katkıda bulunur.
Genel bir mühendislik eğilimi olarak:
- Daha düşük karbon seviyeleri geliştirilmiş tokluğu ve daha orta sertliği tercih edin.
- Orta karbon seviyeleri sertlik ve mekanik dayanım arasında bir denge sağlar.
- Yüksek karbon seviyeleri çok yüksek sertlik ve gelişmiş aşınma direnci sağlar ancak tokluğu azaltabilir ve kırılganlığı artırabilir.
Martensitik aile içindeki kalitelerin önemli ölçüde farklı uygulamalara sahip olabilmesinin nedeni budur..
Valfler için nispeten düşük karbonlu bir kalite kullanılabilir, şaftlar, ve yapısal bileşenler, bıçaklar için yüksek karbonlu bir kalite seçilebilirken, kesme aletleri, ve aşınmaya dayanıklı hassas parçalar.
3. Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Başlıca Türleri ve Sınıfları
Martensitik paslanmaz çelik, farklı sertlik gereksinimlerini karşılamak üzere geliştirilmiş birkaç farklı kalite grubu içerir, kuvvet, korozyon direnci, Direnç Giymek, işlenebilirlik, sertlik, ve dökülebilirlik.
Standart Martensitik Kaliteler
Aşağıdaki bileşim aralıkları, genellikle karşılık gelen kalite tanımlarıyla ilişkilendirilen temsili sınırlardır.
Kesin gereklilikler her zaman geçerli ASTM'ye göre doğrulanmalıdır., İÇİNDE, BİZ, O, veya müşteri spesifikasyonu.
| Seviye | ABD ataması | Yaklaşık Kompozisyon | Tipik uygulamalar |
| 410 | S41000 | CR: 11.5–,5; C: ≤%0,15 | Vanalar, Pompa Bileşenleri, şaftlar, bağlantı elemanları, türbin parçaları, ve genel endüstriyel bileşenler. |
| 420 | S42000* | CR: 12–14; C: 0.15–%0,40 | Çatal bıçak takımı, cerrahi aletler, bıçak, kalıplar, ve aşınmaya dayanıklı bileşenler. |
| 420J2 | Genellikle S42000 ailesi eşdeğerleriyle ilişkilendirilir** | CR: 12–14; C: 0.26–%0,40 | Bıçak, makas, makaslar, tüketici çatal bıçak takımı, ve genel amaçlı kesme aletleri. |
| 431 | S43100 | CR: 15–; İçinde: 1.25–%2,50; C: ≤%0,20 | Pompa şaftları, deniz şaftları, valf bileşenleri, uçak bağlantı parçaları, ve yüksek mukavemetli mekanik parçalar. |
440A |
S44002 | CR: 16–18; C: 0.60–%0,75 | Çatal bıçak takımı, valf bileşenleri, rulmanlar, tıbbi aletler, ve aşınmaya dayanıklı parçalar. |
| 440B | S44003 | CR: 16–18; C: 0.75–%0,95 | Kesme aletleri, hassas aletler, rulmanlar, ve bileşenler giy. |
| 440C | S44004 | CR: 16–18; C: 0.95–1.20 | Yüksek performanslı rulmanlar, hassas aşınma bileşenleri, premium çatal bıçak takımı, vana parçaları, ve cerrahi aletler. |
| 416 | S41600 | CR: 12–14; C: ≤%0,15; S: 0.15–%0,35 | Hassas işlenmiş bağlantı parçaları, şaftlar, vidalar, valf bileşenleri, bağlantı elemanları, ve otomatik vidalı makine parçaları. |
Dökme Martensitik Kaliteler
ASTM döküm tanımlama sistemi birkaç önemli martensitik paslanmaz çelik kalitesini tanımlar.
| ASTM Döküm Sınıfı | ABD ataması | Yaklaşık Kompozisyon | Tipik uygulamalar |
| CA-15 | J91150 | CR: yaklaşık olarak 11.5–14.0; C: tipik olarak ≤%0,15 | Valf gövdeleri ve trim, Pompa Bileşenleri, türbin parçaları, hidrolik ekipman, ve endüstriyel makineler. |
| CA-40 | J91151 | CR: yaklaşık olarak 11.5–14.0; C: tipik olarak 0.40% | Aşınmaya dayanıklı valf parçaları, endüstriyel makineler, buhar hizmeti bileşenleri, ve mekanik parçalar. |
CA-6NM |
J91540 | CR: yaklaşık olarak 11.5–14.0; İçinde: yaklaşık olarak 3.5–%4,5; Mo: yaklaşık olarak 0.4–1.0; C: ≤0.06 | Hidrolik türbinler, hidroelektrik ekipman, büyük pompa çarkları, pompa kasaları, ve su işleme bileşenleri. |
| CB-7Cu-1 | J92180 | CR: yaklaşık olarak 14–; İçinde: yaklaşık olarak 4–6; Cu: yaklaşık olarak 2.5–4.0%; C: ≤%0,07 | Havacılık bileşenleri, yüksek mukavemetli dökümler, pompalar, vanalar, ve zorlu endüstriyel ekipmanlar. |
4. Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Isıl İşlemi
Isıl işlem martensitik paslanmaz çeliğin belirleyici yönlerinden biridir.
Östenitik paslanmaz çeliklerin aksine, genellikle geleneksel su verme ve temperleme ile önemli ölçüde güçlendirilemeyen,
Martensitik kaliteler, farklı kombinasyonlar geliştirmek için özel olarak tasarlanmıştır. sertlik, kuvvet, sertlik, Direnç Giymek, ve boyutsal istikrar kontrollü termal işlem yoluyla.
Tavlama
Tavlama genellikle martensitik paslanmaz çeliğin işlenmeden önce yumuşatılması için kullanılır., şekillendirme, veya daha sonra ısıl işlem.
Dereceye ve spesifikasyona bağlı olarak, çelik, daha yumuşak ve daha işlenebilir bir mikro yapı oluşturmak için uygun bir sıcaklık aralığına ısıtılır ve kontrollü koşullar altında soğutulur.
Tavlamanın temel amaçları şunları içerir::
- Sertliğin azaltılması
- İç stresin giderilmesi
- İşlenebilirliğin iyileştirilmesi
- Boyutsal kararlılığın iyileştirilmesi
- Nihai sertleşmeden önce daha düzgün bir mikro yapı oluşturulması
Birçok bileşen için, Tamamen sertleştirilmiş martensitik paslanmaz çeliğin işlenmesi zor ve pahalı olabileceğinden kaba işleme tavlanmış durumda gerçekleştirilir.
Bileşen daha sonra ısıl işleme tabi tutulur ve daha sonra gerekli son boyutları elde etmek için son işlemden geçirilir veya taşlanır..
Fiil
Östenitleştirme, çeliğin su verme işleminden önce ostenit oluşturmak üzere ısıtıldığı aşamadır.. Gerekli sıcaklık büyük ölçüde dereceye bağlıdır.
Yaygın martensitik paslanmaz çelikler için, tipik östenitleme sıcaklıkları yaklaşık olarak aşağıdaki aralıklara düşebilir:
| Sınıf Ailesi | Tipik Östenitleme Aralığı* | Birincil Hedef |
| 410 / düşük karbonlu martensitik kaliteler | Yaklaşık olarak 925–1.010°C | Sonraki sertleşmeye uygun bir östenitik yapı geliştirin. |
| 420 / orta karbonlu kaliteler | Yaklaşık olarak 980–1.065°C | Söndürmeden önce uygun miktarda karbon ve alaşım elementlerini çözün. |
| 440-serisi yüksek karbonlu kaliteler | Yaklaşık olarak 1,010–1,120 ° C | Karbür çözünmesini ve tane büyümesini kontrol ederken yüksek sertlik potansiyeli geliştirin. |
| 431 ve nikel içeren kaliteler | Yaklaşık olarak 980–1.070°C | Uygun bir sertleşebilirlik dengesi geliştirin, kuvvet, ve tokluk. |
* Bu aralıklar yalnızca temsilidir. Gerçek ısıl işlem sıcaklıkları ve bekletme süreleri ilgili malzeme spesifikasyonuna göre seçilmelidir., bölüm boyutu, fırın koşulları, ve gerekli son özellikler.
Östenitleme dikkatle kontrol edilmelidir. Sıcaklık çok düşükse, Yetersiz dönüşüm veya karbür çözünmesi ulaşılabilir sertliği sınırlayabilir.
Aşırı yüksek sıcaklıklar veya aşırı bekletme süreleri tane büyümesini teşvik edebilir ve tutulan ostenit miktarını artırabilir, potansiyel olarak tokluğu ve boyutsal kararlılığı azaltır.
Söndürme
Östenitlemeden sonra, bileşen, ostenitin martenzite dönüşümünü teşvik etmek için yeterli bir hızda soğutulur.
Kaliteye ve bileşen geometrisine bağlı olarak, söndürme içerebilir:
- Hava soğutma
- Yağ söndürme
- Polimer söndürme
- Basınçlı gaz söndürme
- Diğer kontrollü soğutma yöntemleri
Söndürme ortamının seçimi, sertleşme için yeterli soğutmanın sağlanması ile termal stresin en aza indirilmesi arasında bir dengedir..
Temkinli
Taze söndürülmüş martenzit çok yüksek sertliğe sahip olabilir ancak aynı zamanda yüksek iç gerilime ve sınırlı tokluğa da sahip olabilir..
Bu nedenle temperleme çoğu mühendislik uygulaması için önemli bir adımdır.
Temperleme sırasında, çelik, östenitleme aralığının altındaki kontrollü bir sıcaklığa kadar yeniden ısıtılır ve uygun bir süre tutulur.
Süreç, sertlik ve tokluk arasındaki dengeyi ayarlarken, martensitik yapının stabilize edilmesine ve artık gerilimlerin azaltılmasına olanak tanır..
Genel olarak:
- Daha düşük temperleme sıcaklıkları daha yüksek sertlik ve aşınma direncini koruma eğilimindedir.
- Daha yüksek tavlama sıcaklıkları tokluğu ve stres stabilitesini artırırken genellikle sertliği azaltır.
Kesin ilişki dereceye bağlıdır. Bazı martensitik paslanmaz çelikler ayrıca belirli temperleme aralıklarında istenmeyen gevrekleşme veya korozyon davranışında değişiklikler sergileyebilir..
Öyleyse, temperleme sıcaklığı, yalnızca genel bir sertlik hedefine dayanmak yerine, ilgili kalite spesifikasyonuna ve gerekli servis özelliklerine göre seçilmelidir..
Çift Temperleme ve Boyutsal Stabilizasyon
Yüksek karbonlu ve yüksek performanslı martensitik paslanmaz çelikler gerekebilir çoklu temperleme çevrimleri Yapısal stabiliteyi arttırmak ve tutulan ostenit etkilerini azaltmak için.
Çift temperleme çeşitli faydalar sağlayabilir:
- Geliştirilmiş boyutsal kararlılık
- Daha düzgün mekanik özellikler
- Azaltılmış artık stres
- Dönüştürülmüş tutulan ostenitin stabilizasyonu
- Sertlik ve tokluk arasında geliştirilmiş denge
Hassas uygulamalarda, Son taşlama veya bitirme işlemlerinden önce ek stabilizasyon işlemleri kullanılabilir.
Bu özellikle rulmanlar için önemlidir, kesme aletleri, hassas valf bileşenleri, ve küçük boyutlu değişikliklerin fonksiyonel performansı etkileyebileceği diğer parçalar.
5. Martensitik Paslanmaz Çeliklerin Tipik Mekanik Özellik Aralıkları
Aşağıdaki değerler yaygın olarak kullanılan martensitik paslanmaz çelikler için temsili mühendislik aralıklarını sağlar.
Gerçek özellikler ürün formuna göre değişiklik gösterir, bölüm kalınlığı, ısıl işlem, tavlama durumu, ve uygulanabilir standart.
| Seviye | Tipik Durum | Verim gücü, RP0.2 (MPa) | Gerilme mukavemeti, RM (MPa) | Uzama A (%) | Sertlik |
| 410 | Sertleştirilmiş & temkinli | 550–1.000 | 700–1,200 | 10–20 | Yaklaşık. 25–45 HRC |
| 416 | Sertleştirilmiş & temkinli | 550–1.000 | 700–1,200 | 10–20 | Yaklaşık. 25–45 HRC |
| 420 | Sertleştirilmiş & temkinli | 700–1.300 | 900–1.600 | 8–18 | Yaklaşık. 45–55 HRC |
| 431 | Sertleştirilmiş & temkinli | 700–1.000 | 900–1,200 | 10–20 | Yaklaşık. 28–45 HRC |
| 440A | Sertleştirilmiş & temkinli | 1,000–1.500 | 1,500–1.900 | 5–12 | Yaklaşık. 54–58 HRC |
| 440B | Sertleştirilmiş & temkinli | 1,100–1.500 | 1,600–1.950 | 4–10 | Yaklaşık. 56–59 HRC |
| 440C | Sertleştirilmiş & temkinli | 1,200–1.600 | 1,800–2.000+ | 2–8 | Yaklaşık. 56–60 HRC |
| CA-15 | Döküm, Isı ile işlenmiş | ≥450 | ≥620 | ≥18 | Tipik olarak ~180–230 HB |
6. Martensitik Çeliğin Özellikleri
Korozyon direnci
Tüm paslanmaz çelikler gibi, martensitik kaliteler korozyona karşı korumayı ince bir malzemeden sağlar, kendi kendini onaran krom oksit pasif film.
Fakat, performansları östenitik kalitelerin altındadır:
- Kırsal ve hafif kentsel atmosferlere karşı iyi direnç sağlarlar, nötr tatlı su, hafif organik asitler ve çoğu gıda ortamı.
- Daha düşük krom içerikleri (12Standart kaliteler için –) ve krom karbür çökelmesi, daha zayıf oyuklanma direncine ve genel korozyon direncine neden olur. 18/8 östenitik çelikler.
- Deniz suyuna uzun süre maruz kalmaya uygun değildirler., güçlü mineral asitler, yüksek klorürlü çözeltiler veya ağır endüstriyel atmosferler.
- 440C gibi daha yüksek krom kaliteleri, düşük kroma göre daha iyi korozyon performansı sunar 410 Ve 420, daha yüksek karbon içeriğine rağmen.
Manyetik özellikler
Martensitik paslanmaz çelikler tüm ısıl işlem koşullarında güçlü manyetiktir.
Bu onların vücut merkezli tetragonal kristal yapılarının doğrudan bir sonucudur., eşleşmemiş elektron dönüşlerinden kendiliğinden manyetik sıralamayı destekleyen.
Yaygın bir yanılgı, manyetik tepkinin düşük kaliteli paslanmaz çeliğe işaret ettiğidir..
Gerçekte, Manyetizma yapısal bir özelliktir, kalite göstergesi değil: tüm martensitik ve ferritik paslanmaz çelikler doğal olarak manyetiktir, 440C gibi yüksek performanslı kaliteler dahil.
Aşınma Direnci ve Sertlik
Mükemmel aşınma direnci, yüksek karbonlu martensitik kalitelerin amiral gemisi avantajıdır.
Sertleştirildiğinde 55+ HRC, hem aşındırıcı hem de adhesif aşınma uygulamalarında östenitik ve ferritik paslanmaz çeliklerden 5-10 kat daha iyi performans gösterirler.
Sert martensitik matris ve dağılmış krom karbür parçacıklarının kombinasyonu, tekrarlanan kayma teması altında şeklini ve yüzey kaplamasını koruyan bir malzeme oluşturur.
Bu, martensitik paslanmazı kesici kenarlar için geçerli tek paslanmaz çelik seçeneği haline getirir, yatak yüzeyleri ve kayan kontak bileşenleri.
Martensitik Paslanmaz Çeliğin Kaynaklanabilirliği
Kaynaklanabilirlik genellikle martensitik paslanmaz çeliklerin en önemli işleme sınırlaması olarak kabul edilir.:
- Alaşımın yüksek sertleşebilirliği, kaynak metalinin ve ısıdan etkilenen bölgelerin soğuduktan sonra hızla sertleşmesi anlamına gelir, yüksek artık çekme gerilimi ve yüksek soğukta çatlama riski yaratır.
- Standart kaynak prosedürleri 200–300°C'ye kadar ön ısıtma gerektirir, Arızayı önlemek için kontrollü pasolar arası sıcaklık ve kaynaktan hemen sonra zorunlu kaynak sonrası temperleme.
- Düşük karbonlu kalite 410 aile içinde en iyi kaynaklanabilirliğe sahiptir; yüksek karbonlu 440C genellikle ergitme kaynağı için önerilmez.
- Kritik uygulamalar için, eşleşen martensitik dolgu metalleri veya östenitik 309/310 çatlama riskini azaltmak için dolgu maddeleri kullanılır.
İşlenebilirlik ve Şekillendirilebilirlik
- İşlenebilirlik sertliğe göre büyük ölçüde değişir. Tamamen tavlanmış durumda, Martensitik paslanmaz çelikler iyi işlenebilirliğe sahiptir, genellikle östenitikten daha iyidir 304 daha düşük iş sertleştirme oranı nedeniyle.
Sertleşmiş durumda, işlenebilirlik çok zayıf; neredeyse tüm son işleme işlemlerinin sertleşmeden önce yumuşak tavlanmış durumda tamamlanması gerekir.
Serbest işleme kalitesi 416 Yüksek hacimli vida makinesi üretimi için önemli ölçüde geliştirilmiş talaş kırma ve takım ömrü sunar. - Biçimlendirilebilirlik tavlanmış durumda orta düzeydedir, bükülmeye uygun, rulo şekillendirme ve sığ çekme işlemleri.
Martensitik kaliteler östenitik çeliklerin derin çekilebilirliğiyle eşleşemez, ve soğuk şekillendirme her zaman sertleşmeden önce yapılmalıdır..
7. Martensitik Paslanmaz Çelik Bileşenler için Üretim Süreçleri
Martensitik paslanmaz çelik çok çeşitli üretim yollarıyla işlenebilir, içermek CNC işleme, yatırım kadrosu, kum dökümü, dövme, ve toz metalurjisi.
Uygun süreç bileşen geometrisine bağlıdır, Boyutlu Gereksinimler, üretim hacmi, mekanik özellik gereksinimleri, malzeme kullanımı, ve bileşenin daha sonra sertleştirme ve temperlemeye tabi tutulup tutulmayacağı.
CNC İşleme
CNC işleme martensitik paslanmaz çeliğin çubuktan çıkarıldığı çıkarımlı bir üretim prosesidir, plaka, dövme, veya bilgisayar kontrollü kesme aletleri kullanan diğer yarı mamul stoklar.
Ortak işlemler şunları içerir: dönüm, frezeleme, sondaj, iş parçacığı, sıkıcı, bileme, ve çok eksenli işleme.
Martensitik paslanmaz çelik sıklıkla son sertleştirmeden önce tavlanmış veya yumuşatılmış durumda işlenir..
Daha sonra kaba işlemeyi su verme ve temperleme takip edebilir, son boyut ve yüzey gereksinimlerini elde etmek için kullanılan son işleme veya taşlama ile.
Hassas Döküm
Yatırım kadrosu, olarak da bilinir Kayıp-Ağlama Dökümü, ayrıntılı bir mum deseni oluşturarak martensitik paslanmaz çelik bileşenler üretir, desenin etrafında seramik bir kabuk oluşturmak, balmumunun çıkarılması, ve elde edilen boşluğa erimiş paslanmaz çeliğin dökülmesi.
Süreç özellikle bileşenler için kullanışlıdır. karmaşık geometriler, ince bölümler, iç pasajlar, entegre patronlar, ve işlenmesi zor profiller.
Kum dökümü
Kum dökümü Erimiş martensitik paslanmaz çeliğin döküldüğü boşluğu oluşturmak için bir kum kalıbı kullanır.
Hassas döküm ile karşılaştırıldığında, kum dökümü daha fazla esneklik sağlar daha büyük bileşenler ve nispeten basit veya orta derecede karmaşık geometriler.
Yapısal bütünlüğün söz konusu olduğu endüstriyel bileşenlerde yaygın olarak kullanılır., bileşen boyutu, ve üretim ekonomisi son derece ince yüzey detaylarından daha önemlidir.
Dövme
Dövme kontrollü plastik deformasyon yoluyla martensitik paslanmaz çelik oluşturur, normalde yüksek sıcaklıkta.
Malzeme, gerekli geometriyi üretmek için kalıplar veya diğer aletler arasında sıkıştırılır..
Dövme, iç gözenekliliği azaltırken ve yapısal bütünlüğü geliştirirken rafine ve yönlü bir mikro yapı oluşturabilir.
Bu nedenle, maruz kalan bileşenler için sıklıkla seçilir. yüksek mekanik yükler, darbe, basınç, veya döngüsel stresler.
Tipik dövme bileşenler arasında şaftlar bulunur, Valf sapları, pompa şaftları, bağlantı elemanları, bağlantı parçaları, ve yüksek mukavemetli mekanik bileşenler.
Toz metalurjisi
Toz metalurjisi Son derece düzgün karbür dağılımına ve ince tane yapısına sahip 440C gibi yüksek karbonlu martensitik kaliteler üretir, aşınma direnci ve boyutsal stabilite açısından işlenmiş malzemeden daha iyi performans sergiliyor.
Süreç küçükler için idealdir, geleneksel işlemenin aşırı derecede pahalı olacağı karmaşık, yüksek aşınmaya sahip bileşenler.
8. Yüzey İşlemleri ve Yüzey Mühendisliği
Martensitik paslanmaz çelikler, görünümü iyileştirmek için çok çeşitli yüzey bitirme ve mühendislik işlemleriyle uyumludur., korozyon direnci ve aşınma performansı:
- Değirmen bitişi: Endüstriyel yapısal parçalar için standart haddelenmiş veya dövülmüş yüzey
- Mekanik parlatma / ayna kaplaması: Yüksek karbonlu kaliteler optik kalitede ayna yüzeylere parlatılabilir, onları cerrahi aletler ve üst düzey çatal bıçak takımları için standart haline getiriyor
- Fırçalanmış / saten kaplama: El aletleri ve dekoratif donanımlar için yönlü dokulu kaplama
- Pasivasyon: Serbest demiri uzaklaştırmak ve pasif oksit katmanını geliştirmek için kimyasal işlem, korozyon direncini iyileştirmek
- Elektropolasyon: Aşırı düzgün, Tıbbi ve gıdayla temas eden bileşenler için korozyona dayanıklı yüzey kaplaması
- Sert kaplamalar: DLC, TiN ve krom karbür kaplamalar, yüzey sertliğini daha da artırır ve aşırı aşınmaya neden olan rulman ve kesme uygulamaları için sürtünmeyi azaltır
9. Martensitik Paslanmaz Çelik Uygulamaları
Martensitik paslanmaz çelik, bir bileşenin yüksek mukavemet kombinasyonunu gerektirdiği durumlarda yaygın olarak kullanılır., sertlik, Direnç Giymek, Orta korozyon direnci, ve boyutsal istikrar.
Valfler ve Akışkan Kontrol Ekipmanları
Martensitik paslanmaz çelik yaygın olarak kullanılmaktadır. Valf sapları, vana trimi, koltuklar, şaftlar, ve diğer dahili bileşenler.
Yüksek sertliği erozyona karşı direnmeye yardımcı olur, aşınma, ve tekrarlanan mekanik temas, korozyon direnci birçok suda koruma sağlarken, buhar, ve endüstriyel akışkan ortamlar.
Tipik bileşenler şunları içerir::
- Valf sapları
- Valf topları ve trim
- Koltuklar
- Pompa şaftları
- Pervane
- Burçlar
- Yüzük takın
Çatal Bıçak Takımı ve Kesici Aletler
Yüksek karbonlu martensitik kaliteler özellikle bıçaklarda ve kesme uygulamalarında önemlidir.
420 genel amaçlı bıçaklar için yaygın olarak kullanılır, sırasında 440A, 440B, ve 440C daha yüksek sertlik ve aşınma direnci sağlayabilir.
Başlıca avantajları şunlardır::
- Yüksek kenar tutma
- Yüksek sertlik
- Deformasyona karşı direnç
- İyi aşınma direnci
- Geleneksel karbon takım çelikleriyle karşılaştırıldığında makul korozyon direnci
Rulmanlar ve Hassas Aşınma Bileşenleri
Yüksek karbonlu martensitik paslanmaz çelikler, özellikle 440C, korozyona dayanıklı rulman bileşenleri için kullanılır.
Tipik uygulamalar:
- Rulman topları
- Rulman yarışları
- Hassas silindirler
- Burçlar
- Yüzük takın
- Enstrüman yatakları
Tıbbi ve Cerrahi Aletler
Martensitik paslanmaz çelikler, birleşebilmeleri nedeniyle cerrahi aletlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. sertlik, kenar tutma, kuvvet, korozyon direnci, ve sterilizasyon yeteneği.
Uygulamalar içerir:
- Cerrahi makas
- Cerrahi bıçaklar
- Forseps
- Kelepçeler
- Diş aletleri
- Kesme aletleri
Otomotiv bileşenleri
Martensitik paslanmaz çelik, mekanik yüklere maruz kalan otomotiv bileşenlerinde kullanılabilir, sıcaklık, giymek, ve aşındırıcı ortamlar.
Uygulamalar içerir:
- Şaftlar
- Valf bileşenleri
- Pompa Bileşenleri
- Bağlantı elemanları
- Egzozla ilgili bileşenler
- Mekanik aktüatörler
- Aşınmaya dayanıklı bileşenler
Havacılık ve Türbin Bileşenleri
Seçilmiş martensitik paslanmaz çelikler, yüksek mukavemet ve boyutsal stabilitenin gerekli olduğu havacılık ve enerji ekipmanlarında kullanılır..
Uygulamalar şunları içerebilir::
- Türbin bileşenleri
- Şaftlar
- Bağlantı elemanları
- Pompa Bileşenleri
- Çalıştırma bileşenleri
- Yüksek mukavemetli mekanik parçalar
Enerji, Pompa, ve Hidroelektrik Ekipmanlar
Martensitik paslanmaz çelikler enerji üretimi ve su işleme ekipmanlarında da önemlidir.
Oyunculuk notu CA-6NM, Örneğin, nikel ve molibden içeren düşük karbonlu martensitik paslanmaz çeliktir ve yaygın olarak hidrolik türbin koşucuları, Pompa Bileşenleri, ve su taşıma ekipmanları.
10. Martensitik Paslanmaz Çeliğin Avantajları ve Sınırlamaları
Martenzitik paslanmaz çelik, diğer paslanmaz çelik ailelerinden gelişme kabiliyeti ile ayrılır. su verme ve temperleme yoluyla yüksek mukavemet ve sertlik.
Bu, onu özellikle aşınmaya maruz kalan bileşenler için uygun hale getirir, mekanik yükleme, kesme, darbe, ve tekrarlanan temas.
Fakat, Yüksek sertlik sağlayan aynı metalurjik özellikler sünekliği azaltabilir, sertlik, korozyon direnci, ve kaynaklanabilirlik.
Temel avantajlar
- Isıl işlemle sertleştirilebilen tek paslanmaz çelik ailesi, ayarlanabilir sertlik ile 20 HRC'ye 62 HRC
- Mükemmel aşınma direnci ve yüzey sertliği, 5–Östenitik paslanmaz çeliklerden 10 kat daha üstün
- 2–Sertleştirilmiş durumda standart östenitik kalitelere göre 3 kat daha yüksek mukavemet
- Orta korozyon direnci, Sade karbon çeliğinden önemli ölçüde daha iyi
- Doğal olarak manyetik, manyetik bileşen uygulamaları için uygun
- Çok parlak ayna kaplamalara kadar mükemmel cilalanabilirlik
- Eşdeğer dayanım seviyeleri için yüksek alaşımlı östenitik ve dubleks paslanmaz çeliklerden daha düşük maliyet
Doğal Sınırlamalar
- ile karşılaştırıldığında daha düşük genel ve oyuklanma korozyon direnci 304/316 östenitik notlar; yüksek klorürlü ve kuvvetli asitli ortamlar için uygun değildir
- Çatlamayı önlemek için ön ısıtma ve kaynak sonrası temperleme gerektiren zayıf kaynaklanabilirlik
- Optimum özelliklere ulaşmak için ısıl işlem gerektirir, işlem maliyeti ve teslim süresinin eklenmesi
- Sertleştirilmiş durumda östenitik paslanmaz çeliklere göre daha düşük süneklik ve tokluk
- Belirli sıcaklık aralıklarında temper kırılganlığına karşı hassastır
- Sınırlı derin çekme ve soğuk şekillendirme kapasitesi
11. Martensitik vs. Östenitik vs. Ferritik paslanmaz çelik
Üç ana paslanmaz çelik ailesi öncelikle mikro yapı bakımından farklılık gösterir, ısıl işlem tepkisi, kuvvet, korozyon direnci, süneklik, manyetik davranış, ve kaynaklanabilirlik.
Aşağıdaki tablo, malzeme seçimiyle en alakalı mühendislik özelliklerine odaklanmaktadır..
| Mülk | Martensitik paslanmaz çelik | Östenitik paslanmaz çelik | Ferritik paslanmaz çelik |
| Tipik notlar | 410, 420, 431, 440A/440C | 304, 304L, 316, 316L, 321 | 409, 430, 439, 441, 444 |
| Kristal yapısı | Sertleştikten sonra BCT martensit | FCC Austenite | BCC Ferrit |
| Tipik Cr İçeriği | ~11,5–18 ağırlıkça % | ~16–26 ağırlıkça % | ~10,5–30 ağırlıkça % |
| Isıl İşlem Sertleştirmesi | Harika; Söndürülmüş ve temperli | Sertleşemez geleneksel söndürme yoluyla | Sertleşemez geleneksel söndürme yoluyla |
| Kuvvet | Yüksek ila çok yüksek | Ilıman; Soğuk işlemle elde edilebilecek daha yüksek mukavemet | Ilıman |
| Sertlik | Yüksek, derece ve duruma bağlı olarak genellikle ~20–60+ HRC | Tavlanmış durumda genellikle daha düşük | Genellikle ılımlı |
| Süneklik & Sertlik | Yüksek derecede sertleştiğinde orta ila düşük | Harika | Ilıman |
| Korozyon direnci | Orta ila iyi | Mükemmel ila çok iyi | Birçok atmosferik ortam için iyi |
| Direnç Giymek | Sertleştiğinde mükemmel | Ilıman | Ilıman |
| Manyetik özellikler | Manyetik | Tavlandığında genellikle manyetik değildir | Manyetik |
| Kaynaklanabilirlik | Orta ila fakir; ısıl işlem kontrolü gerekebilir | Harika, özellikle düşük karbonlu kaliteler | Orta derecede iyi |
| Biçimlendirilebilirlik | Ilıman; sınırlı şiddetli oluşum | Harika, derin çizim dahil | Orta derecede iyi |
İşlenebilirlik |
Tavlandığında iyi; sertleştikten sonra zor | Ilıman; iş sertleşmesi işlemeyi zorlaştırabilir | Genel olarak iyi ila orta |
| Düşük Sıcaklık Performansı | Sınıfa bağlı; yüksek karbonlu kaliteler sınırlı tokluğa sahip olabilir | Harika | Sünek-kırılgan geçiş nedeniyle daha sınırlı |
| Tipik uygulamalar | Bıçak, şaftlar, vanalar, pompalar, rulmanlar, cerrahi aletler, parça giymek | Kimyasal ekipman, gıda işleme ekipmanı, basınçlı gemiler, boru, mimari bileşenler | Otomotiv egzoz sistemleri, aletler, mimari paneller, ısı eşanjörleri |
| Ana Avantaj | Yüksek güç, sertlik, ve aşınma direnci | Üstün korozyon direnci, süneklik, sertlik, ve kaynaklanabilirlik | İyi korozyon direnci, düşük termal genleşme, manyetik özellikler, ve maliyet verimliliği |
| Ana Sınırlama | Daha düşük korozyon direnci ve kaynaklanabilirlik | Tavlanmış durumda daha düşük sertlik; Ni içeren kaliteler daha pahalı olabilir | Östenitik kalitelere göre daha düşük tokluk ve şekillendirilebilirlik |
12. LangHe'den Özel Martensitik Paslanmaz Çelik Parçalar
Langhe için özelleştirilmiş üretim çözümleri sunar. martensitik paslanmaz çelik bileşenler, malzeme seçimini birleştirmek, hassas döküm, CNC işleme, ısıl işlem, ve spesifik mekanik ve boyutsal gereksinimlere göre uyarlanmış bileşenler üretmek için yüzey bitirme.
| Yetenek | Detaylar |
| Martensitik Paslanmaz Çelik Kaliteleri | 410, 420, 431, 440A, 440B, 440C ve seçilen dökme martensitik kaliteler |
| Üretim süreçleri | Yatırım kadrosu, kum dökümü, CNC Dönüşü, CNC Frezeleme, sondaj, taşlama ve ilgili ikincil işlemler |
| Isıl işlem | Tavlama, sertleştirme, Dereceye ve gerekli mekanik özelliklere göre su verme ve temperleme |
| İşleme | CNC Dönüşü, frezeleme, sondaj, iş parçacığı, sıkıcı, taşlama ve hassas bitirme |
Yüzey İşlemi |
Parlatma, bileme, pasivasyon ve seçilmiş fonksiyonel yüzey işlemleri |
| Bileşen Türleri | Valf bileşenleri, pompa parçaları, şaftlar, burçlar, aşınma bileşenleri, mekanik bağlantı parçaları, işleme ve hassas endüstriyel parçalar |
| Kalite kontrolü | ISO 9001:2015 sertifikalı; 100% NDT ve boyutsal muayene. |
| Özelleştirme | Müşteri çizimlerine göre üretim, 3D CAD modelleri, spesifikasyonlar, örnekler veya uygulama gereksinimleri |
13. Çözüm
Martensitik paslanmaz çelik, paslanmaz çelik ailesinde benzersiz ve yeri doldurulamaz bir konuma sahiptir..
Yüksek mukavemet ve mükemmel aşınma direnci elde etmek için ısıl işlemle sertleştirilebilen tek paslanmaz çeliktir, Sade karbonlu takım çelikleri ile korozyona dayanıklı östenitik paslanmaz çelikler arasındaki kritik performans boşluğunu doldurur.
Korozyon direnci diğerlerine göre daha düşüktür. 304 Ve 316 östenitik notlar, ancak hiçbir östenitik veya ferritik kalitenin karşılayamayacağı bir güç ve aşınma performansı sunar.
Günlük çatal bıçak takımlarından hassas cerrahi aletlere kadar, endüstriyel vanalardan enerji üretimi türbin kanatlarına kadar, martensitik paslanmaz çelikler, orta düzeyde korozyon direncinin yüksek mukavemet ve aşınma dayanıklılığı ile birleştirilmesi gereken hedeflenen performansı sunar.
Alaşım tasarımı ve ısıl işlem teknolojisi ilerlemeye devam ettikçe, yeni sertleştirilmiş, yüksek saflıkta ve yağışla sertleştirilmiş martensitik kaliteler malzeme ailesinin uygulama kapsamını genişletmeye devam edecek, küresel paslanmaz çelik ekosisteminin önemli bir kolu olarak statüsünü güçlendiriyor.
SSS
Martensitik ve östenitik paslanmaz çelik arasındaki fark nedir?
Martensitik paslanmaz çelik ısıl işlemle sertleştirilebilir, manyetik, ve orta derecede korozyon direncine sahiptir.
Östenitik paslanmaz çelik ısıl işlemle sertleştirilemez, Magnetik olmayan, ve mükemmel korozyon direncine sahiptir.
Çatal bıçak takımlarında martensitik kaliteler kullanılır, vanalar, ve rulmanlar; östenitik kaliteler kimyasallar için kullanılır, yiyecek, ve deniz uygulamaları.
Martensitik paslanmaz çelik kaynaklanabilir mi??
Evet, ama özenle. Çatlamayı önlemek ve mekanik özellikleri eski haline getirmek için ön ısıtma ve kaynak sonrası ısıl işlem gereklidir.
Martensitik paslanmaz çelik manyetik midir??
Evet. Tüm martensitik paslanmaz çelikler ferromanyetiktir (mıknatıslara güçlü bir şekilde çekilir).
Martensitik paslanmaz çelik paslanır mı??
Martensitik paslanmaz çelik agresif koşullar altında lekelenebilir ve paslanabilir.
Normal atmosferik ve tatlı su ortamlarında paslanmaya karşı dayanıklıdır, ancak yüksek tuzda yüzey lekelenmesi ve çukurlaşma meydana gelir, güçlü asit veya ağır endüstriyel ayarlar.
Uzun süreli deniz suyuna daldırma veya sürekli klorüre maruz kalma için uygun değildir..
Martensitik paslanmaz çelik ısıl işlem görebilir mi??
Evet. Isıl işlem bu paslanmaz çelik ailesinin belirleyici özelliklerinden biridir..
Dereceye bağlı olarak, sertleştirme ve ardından temperleme sertliği önemli ölçüde artırabilir, gerilme mukavemeti, ve aşınma direnci.
Hangi martensitik paslanmaz çelik en zorudur?
Yaygın martensitik paslanmaz çelikler arasında, 440C en yüksek karbonlu kalitelerden biridir ve uygun ısıl işlemden sonra çok yüksek sertliğe ulaşabilir.
Yüksek sertliği onu özellikle rulmanlar için uygun kılar, kesme aletleri, aşınma bileşenleri, ve üst düzey bıçaklar.
