AISI314 (1.4841 /X15crnisi25‑21) Аустенітна нержавіюча сталь

1. Вступ

AISI314 Austenitic Nenpless Steel, також стандартизований як EN1.4841 та X15CRNISI25‑21, пропонує винятковий баланс високотемпературної сили та стійкості до окислення.

Розроблений у 1950 -х роках для обслуговування бурхливої ​​термічної та нафтохімічної промисловості, 314 швидко здобув міжнародне прийняття.

Сьогодні, Він помітно має в ASTM, З, і стандарти JIS, що робить його глобально визнаним робочим конем для компонентів, що піддаються постійній температурі обслуговування до 1050 ° C.

У цій статті розглядається її хімія, металургія, Характеристики продуктивності, та промислові програми для керівництва інженерами у виборі та дизайні матеріалів.

2. Хімічний склад AISI314

Aisi 314 належить до аустенітного класу Нержавіючі сталі, характеризується орієнтованим на обличчя кубічним (c) Кристалічна структура, яка залишається стабільною в широкому температурному діапазоні.

Його хімія підкреслює високий рівень хрому та нікелю, доповнений кремнієм для високотемпературних показників. Нижче наведено типовий діапазон композиції:

Елемент	Зміст (WT%)	Первинна функція
Хром	24.0 –26.0	Утворює захисну шкалу CR₂O₃; Підвищує стійкість до окислення до 1050 ° C.
Нікель	19.0 –22,0	Стабілізує аустенітну фазу; підтримує пластичність і міцність при високій температурі.
Кремнію	0.7 –1.5	Покращує масштабну адгезію; Запропозиція сульфізації та карбюризація в агресивних атмосферах.
Вуглець	≤0,12	Сприяє повзучості сили; Низька межа запобігає осадженню карбіду та зберігає резервну стійкість.
Марганець	≤1,0	Допомагає стабілізації аустеніту та підвищує гарячу роботу.
Фосфор	≤0,045	Зберігається низьким, щоб мінімізувати розгортання на межах зерна.
Сірка	≤0,015	Контрольовано для зменшення гарячого розбиття під час зварювання та кування.

3. Фізичні властивості

Фізичні характеристики AISI 314 впливають як на вибір дизайну, так і на поведінку в службі.

Зокрема, його немагнітна природа та помірна теплопровідність роблять його кращим сплавом для труб з тепло -екранатом, Елементи та компоненти печі в електромагнітних середовищах.

Власність	Цінність	Наслідок
Намагніченості	Ні	Зберігає немагнітну поведінку в усіх температурах; Ідеально підходить для датчиків, котушки.
Щільність	7.9 кг/дм³	Врівноважує силу та масу; полегшує розрахунки ваги в структурній конструкції.
Теплопровідність	15 З/м · k (≤20 ° C)	Проводить тепло помірно; уникає гарячих точок, обмежуючи надмірні втрати тепла.
Електричний опір	0.9 Ω · мм²/м (RT)	Проявляє типовий аустенітний опір; інформує дизайн живлення та нагрівання.

4. Механічні властивості & Високотемпературні показники

Aisi 314 забезпечує рідкісну комбінацію пластичності та температури з температурою та підвищеною температурою. На додаток, він витримує циклічні теплові навантаження і чинить опір окисленню.

Власність	Темп.	900 ° C	1 000 ° C
Сила на розрив (MPA)	580 –700	~ 250	~ 150
Похідна сила (MPA)	200 –350	~ 100	~ 50
Подовження (%)	≥40	≥20	≥15
Сила розриву повзання (100 h)	-	~ 15mpa	~ 5mpa

Тепло -фіг та поведінка окислення

• У циклічних випробуваннях між кімнатною температурою та 1 000 ° C, Aisi 314 Зразки вижили 2 000 Цикли тепла/прохолодного вниз, перш ніж показувати перші тріщини.
• Крім того, його масштаб, багаті кремнію, сильно дотримується, Обмеження розбиття шкали; Десять 24 -годинних циклів на 1 000 ° C приносять набори ваги під 5 мг/см², порівняно з 8 мг/см² за оцінку 310.

Ці дані демонструють, що AISI 314 Не тільки терплять статичні високотемпературні навантаження, але й протистоять комбінованим механічним та екологічним напруженням термічного циклу та окислення.

5. Корозійна стійкість

Перехід від механічних рис до екологічних показників, Aisi 314 Переважно як в окислювальній, так і в м'яко зменшувальній атмосфері:

Окислення в повітрі & Циклічні умови

• Утворює щільно прихильний масштаб Cr₂o₃ до 1 050 ° C. Коли піддається десяти 24 -годинним циклам 1 000 ° C, збільшення ваги в середньому 5 мг/см², порівняно з 8 мг/см² для 310.

Сульфідаційна стійкість

• Кремнієві доповнення забезпечують чудовий захист у сірчаних газах, протистояти шкалому відриву до 650 ° C.

Карбюризація карбюризація & Нітридація

• В атмосфері карбюризації в 950 ° C для 1,000 h, 314 показав лише 2 мг/см² збільшення ваги, перевищення 310 і 330 приблизно 20 %.

Водна корозія (Деревина = 24–29)

• Проти хлоридних середовищ та загальних хімічних речовин, 314Еквівалентне число Rensistance (Деревина) забезпечує надійну продуктивність, конкуренція 316 У багатьох умовах обслуговування.

6. Виготовлення & Зварювання

Aisi 314 поєднує відмінну форму з широкою зварювальністю, Дозволяючи виробникам виробляти складні форми та міцні суглоби без тяжких циклів лікування тепла.

Формування & Холодна робота

• Холодне скорочення: Ви можете холодно виписати або згинати 314 до 30 % Зменшення товщини без тріщин, Завдяки повністю аустенітній структурі.
• Радіуси згинання: Підтримувати мінімум всередині радіуса вигину 3 × Товщина матеріалу Щоб уникнути розмітки поверхні.
• Глибокий малюнок: Для чашок або снарядів, Обмежувати глибину малювання за прохід до 30 % порожнього діаметра, Тоді відпалити, якщо потрібно подальше скорочення.
• Цикли відпалу: Після важкої холодної роботи (> 30 %), відновити пластичність шляхом розчину в 1 050 - 1 150 ° C з подальшим вгамуванням повітря або води.

Зварюваність

• Сумісний з TIG, Маг, занурений -дуга, Процеси лазерного променя та екранованих металів.
• Попереднє нагрівання, як правило, непотрібне; все -таки, Обмеження теплового введення дозволяє уникнути утворення гарячого руху.
• Використовуйте один 1.4842 (X12CRNI25‑20) Провід наповнювача, щоб відповідати композиції сплаву та підтримувати силу повзучості.
• Хоча після відпалу рішення після хвилювання (1 050 - 1 150 ° C) не є обов'язковим, Короткий цикл відновлює оптимальну резистентність до корозій у зоні, що зазнали впливу.

7. Прощання & Обробка

Прощання

Aisi 314 винятково добре між між собою 1 175 ° C і 1 000 ° C. Відразу після кожного кування кування, вгамувати частину в повітрі або воді, щоб зафіксувати штраф, перекристалізована структура зерна.

Тому що 314 чинить опір окисленню до 1 150 ° C, Ви можете підтримувати цілісність масштабу протягом гарячої роботи.

Однак, Уникайте тримання або нагрівання між 600 ° C і 900 ° C—Сигма -фаза Піки в цьому діапазоні. Як відкритий, так і краплі кування, послідовний, якісні заготовки.

Термічна обробка & Гаряче формування

• Розведення розчину: Нагріватися 1 050 - 1 150 ° C, Потім повітряне або водопостачання для відновлення максимальної стійкості до корозії та пластичності.
• Гаряче формування: Виконувати операції з формування між 1 150 ° C і 800 ° C, Далі йде повітря.
  Це вікно забезпечує чудову обробку, запобігаючи небажаному утворенню фаз.

Обробка

Aisi 314 тарифи 35–45 % сталі вільного масабуса. Опади карбіду під час різання прискорює знос інструменту, Тож дотримуйтесь цих вказівок:

• Глибини різання & Швидкість: Використовуйте неглибокі глибини (1–3 мм) і помірні швидкості (50–80 м/я) Щоб мінімізувати розробку роботи.
• Охолодження: Використовуйте високопотужний, Синтетичний теплоносій для компенсації низької теплопровідності та запобігання вбудованому краю.
• Інструментарія: Виберіть гострі карбід або вставки CBN із стійкими до зносу покриттями (Напр., Тіал), і підтримувати світлодіодні корми (0.05–0.10 мм/об.) Для оптимальної якості поверхні.

8. Заявки & Випадки використання галузі

Безперешкодно поєднання всіх попередніх рис, Aisi 314 знаходить будинки в критичних умовах високого характеру:

Печі, що обробляють тепло

• Променисті трубки, галат, Ретторти та сітчасті кошики працюють постійно в 900 - 1 000 ° C.

Петрохімічні реформатори

• Кошики каталізатора, Сітка опори та трубопроводи вниз за течією циклічна сульфідація та окислення.

Промислові печі & Сміттєспаки

• Лайнери, Двері та навантажувальні машини протистоять термічному удару та побічних побічних продуктах спалювання.

Силові рослини переопрацьовано

• Трубки та заголовки, що піддаються перегрітому пару в 600 ° C вигода від сили і захисту від окислення 314.

9. Стандарти, Специфікація & Сертифікація

Глобальне прийняття AISI 314 відображає його включення до основних стандартів:

Стандартний	Призначення	Форми продукту
ASTM A276 / A312	Тип 314	Брус, тарілки, безшовні трубки
EN10088-2	1.4841	Аркуш, роздягатися, тарілка
З	X15crnisi25‑21	Різний
Він є	ITS314	Простирадла, трубки, прут
Народився MR0175/ISO15156	-	Сертифікація кислого обслуговування

10. Порівняння з іншими аустенітними оцінками

Aisi 314 нержавіюча сталь належить до аустенітної родини і відома своєю Сила високої температури та стійкість до окислення завдяки підвищеному вмісту хрому та нікелю.

Нижче наведено порівняльний огляд AISI 314 проти інших часто використовуваних аустенітних оцінок - 304, 316, і 310.

Порівняльна таблиця: Aisi 314 проти. 304, 316, і 310 Нержавіючі сталі

Основні моменти:

• 314 проти. 304: Aisi 314 пропонує набагато верхню високотемпературну та окислювальну стійкість, ніж 304. В той час 304 є універсальним для загального використання, 314 призначений для підвищеного теплового середовища.
• 314 проти. 316: 316 Перевищує резистентність до хлориду за рахунок вмісту МО, що робить його ідеальним для морського використання. Однак, 314 перевищення 316 в термічній стійкості та опору масштабування.
• 314 проти. 310: Обидва використовуються у високотемпературних додатках, але 314 Включає більше кремнію, даючи це Посилена стійкість до окислення.
  Це робить 314 бажаний для безперервних операцій при температурі вище 1000 ° C.

10. Висновок

Aisi 314 (1.4841 / X15crnisi25‑21) займає унікальну нішу серед аустенітних нержавіючих сталей - пропонує суміш сили високої температури, Окислення та резистентність до карбюризації за конкурентними витратами.

З нетерпінням чекає, цифрове моделювання кастингу, Компоненти, що виробляються адитивними, та нові технології покриття обіцяють розширити його застосування в додатках до наступного покоління.

Ланге є ідеальним вибором для ваших виробничих потреб, якщо вам потрібна якісна деталі з нержавіючої сталі.

Зв’яжіться з нами сьогодні!

 

Поширені запитання

Може aisi 314 бути легко звареним?

Так. Aisi 314 підтримує поширені зварювальні процеси, такі як TIG, Я, дуга, і Заблонене дугове зварювання.

Однак, Гаряче тріск може статися через його високий вміст сплаву, Тож це важливо Обмежте введення тепла і використовувати сумісні матеріали наповнювача, такі як 1.4842 (X12crni25-20).

Є післяопрезенда тепловою обробкою, необхідною для AISI 314?

Загалом, ні. Післяопрата теплової обробки не потрібна, якщо компонент не працює у дуже корозійних або термічних циклічних середовищах.

Однак, розведення розчину (1050–1150 ° C) може бути застосовано для відновлення максимальної резистентності до корозії.

Які основні обмеження AISI 314?

• Не підходить для багатих на хлорид - 314 не вистачає молібдену і погано працює в морських або розсольних умовах.
• Помірна обробка - через утворення карбіду та погану теплопровідність.
• Сигма-фазний ризик - Уникайте тривалого впливу між 600–900 ° C Щоб запобігти розливу.

Є aisi 314 магнітний?

Ні, Aisi 314 є повністю аустенітний нержавіюча сталь і залишається немагнітний, Навіть після холодної роботи.

Може aisi 314 використовуватись у харчових або фармацевтичних застосуванні?

Технічно можливий, Такі оцінки 304 або 316 частіше визначаються через їх Краща полірування, менша вартість, і придатність для санітарії в чистих умовах.

Aisi 314 зазвичай надмірно визначено для таких додатків.