1. Giới thiệu
AISI314 Thép không gỉ Austenitic, Cũng được chuẩn hóa là EN1.4841 và X15CRNISI25‑21, cung cấp một sự cân bằng đặc biệt của sức mạnh và khả năng chống oxy hóa nhiệt độ cao.
Được phát triển vào những năm 1950 để phục vụ các ngành công nghiệp nhiệt và hóa dầu đang phát triển, 314 nhanh chóng nhận được sự chấp nhận quốc tế.
Hôm nay, Nó có tính năng nổi bật trong ASTM, TỪ, và tiêu chuẩn JIS, Làm cho nó trở thành một công việc được công nhận trên toàn cầu cho các bộ phận tiếp xúc với nhiệt độ dịch vụ liên tục lên đến 1050 ° C.
Bài viết này xem xét hóa học của nó, luyện kim, Đặc điểm hiệu suất, và các ứng dụng công nghiệp để hướng dẫn các kỹ sư trong lựa chọn và thiết kế vật liệu.
2. Thành phần hóa học của AISI314
Aisi 314 thuộc về lớp Austenitic của Thép không gỉ, Đặc trưng bởi một hình khối trung tâm mặt (c) cấu trúc tinh thể vẫn ổn định trên phạm vi nhiệt độ rộng.
Hóa học của nó nhấn mạnh mức crom và niken cao, được tăng cường bởi silicon cho hiệu suất nhiệt độ cao. Dưới đây là một phạm vi thành phần điển hình:
| Yếu tố | Nội dung (wt%) | Chức năng chính |
|---|---|---|
| Crom | 24.0 Mạnh26.0 | Hình thành thang đo CR₂O₃ bảo vệ; Tăng cường điện trở oxy hóa lên đến 1050 ° C. |
| Niken | 19.0 Mạnh22.0 | Ổn định giai đoạn austenitic; Duy trì độ dẻo và độ bền ở nhiệt độ cao. |
| Silicon | 0.7 Mạnh1.5 | Cải thiện độ bám dính quy mô; làm chậm quá trình sunfat hóa và côi hóa chứa trong bầu khí quyển tích cực. |
| Carbon | 0.12 | Đóng góp vào sức mạnh leo; Giới hạn thấp ngăn ngừa kết tủa cacbua và bảo tồn khả năng chống ăn mòn. |
| Mangan | ≤1.0 | Hỗ trợ ổn định Austenite và tăng khả năng hoạt động nóng. |
| Phốt pho | ≤0,045 | Giữ thấp để giảm thiểu sự nuôi dưỡng tại ranh giới hạt. |
| Lưu huỳnh | ≤0,015 | Được kiểm soát để giảm nóng trong quá trình hàn và rèn. |
3. Tính chất vật lý
Đặc điểm vật lý của AISI 314 ảnh hưởng đến cả lựa chọn thiết kế và hành vi phục vụ.
Đáng chú ý, Bản chất không từ tính và độ dẫn nhiệt vừa phải của nó làm cho nó trở thành một hợp kim ưa thích cho các ống lưu trữ nhiệt, Các yếu tố và thành phần lò trong môi trường nhạy cảm điện từ.
| Tài sản | Giá trị | Hàm ý |
|---|---|---|
| Từ hóa | Không có | Giữ lại hành vi không từ tính trên tất cả các nhiệt độ; Lý tưởng cho các cảm biến, cuộn dây. |
| Tỉ trọng | 7.9 kg/dm³ | Cân bằng sức mạnh và khối lượng; tạo điều kiện tính toán trọng lượng trong thiết kế kết cấu. |
| Độ dẫn nhiệt | 15 W/m · k (≤20 ° C.) | Tiến hành nhiệt vừa phải; Tránh các điểm nóng trong khi hạn chế mất nhiệt quá mức. |
| Điện trở suất | 0.9 Ω · mm²/m (RT) | Thể hiện điện trở suất austenitic điển hình; thông báo năng lượng - đèn chiếu sáng thiết kế cơ sở. |
4. Tính chất cơ học & Hiệu suất nhiệt độ cao
Aisi 314 cung cấp một sự kết hợp hiếm gặp của độ dẻo của phòng - độ dẻo nhiệt độ và cường độ nhiệt độ cao. Ngoài ra, nó chịu được tải trọng nhiệt theo chu kỳ và chống lại quá trình oxy hóa.
| Tài sản | Phòng nhiệt độ. | 900 ° C. | 1 000 ° C. |
|---|---|---|---|
| Độ bền kéo (MPA) | 580 Mạnh700 | ~ 250 | ~ 150 |
| Sức mạnh năng suất (MPA) | 200 Mạnh350 | ~ 100 | ~ 50 |
| Kéo dài (%) | ≥40 | ≥20 | ≥15 |
| Creep Rupture Sức mạnh (100 h) | - | ~ 15MPa | ~ 5MPa |
Nhiệt - Kháng vị và hành vi oxy hóa
- Trong các thử nghiệm theo chu kỳ giữa nhiệt độ phòng và 1 000 ° C., Aisi 314 Các mẫu sống sót 2 000 Nhiệt - tăng/mát chu kỳ trước khi hiển thị các vết nứt đầu tiên.
- Hơn nữa, Silicon của nó, quy mô giàu có tuân thủ mạnh mẽ, Giới hạn quy mô Spallation; Mười chu kỳ 24 giờ tại 1 000 ° C. sản xuất tăng trọng lượng dưới 5 mg/cm², so với 8 mg/cm² cho lớp 310.
Những dữ liệu này chứng minh rằng AISI 314 Không chỉ chịu đựng được tải trọng nhiệt độ cao tĩnh mà còn chống lại các ứng suất cơ học và môi trường kết hợp.
5. Kháng ăn mòn
Chuyển từ các đặc điểm cơ học sang hiệu suất môi trường, Aisi 314 vượt trội trong cả hai khí quyển bị oxy hóa và giảm nhẹ:
Quá trình oxy hóa trong không khí & Điều kiện theo chu kỳ
- Tạo thành một tỷ lệ cr₂o₃ tuân thủ chặt chẽ lên đến 1 050 ° C.. Khi chịu mười chu kỳ 24 giờ tại 1 000 ° C., tăng cân trung bình theo 5 mg/cm², so với 8 mg/cm² cho 310.
Kháng sunfid hóa
- Bổ sung silicon mang lại sự bảo vệ vượt trội trong khí lưu huỳnh, chống lại quy mô ly khai để 650 ° C..
Máy chế hòa khí & Quá độ nitrat
- Trong khí quyển chứa khí tại 950 ° C cho 1,000 h, 314 Chỉ hiển thị 2 Mg/cm² tăng cân, vượt trội hơn 310 Và 330 bằng khoảng 20 %.
Ăn mòn nước (Gỗ = 24 trận29)
- Chống lại môi trường clorua và hóa chất nói chung, 314Số lượng tương đương reting seting (Gỗ) Đảm bảo hiệu suất mạnh mẽ, cạnh tranh 316 Trong nhiều điều kiện dịch vụ.
6. Sự chế tạo & Hàn
Aisi 314 Kết hợp khả năng định dạng tuyệt vời với khả năng hàn rộng, cho phép các nhà sản xuất tạo ra các hình dạng phức tạp và các khớp mạnh mẽ mà không có chu kỳ điều trị nhiệt mạnh mẽ.
Tính định dạng & Làm việc lạnh
- Giảm lạnh: Bạn có thể lạnh lùng hoặc uốn cong 314 lên đến 30 % Giảm độ dày không có vết nứt, Nhờ cấu trúc austenitic đầy đủ của nó.
- Bán kính uốn: Duy trì bán kính Bend tối thiểu bên trong của 3 × độ dày vật liệu Để tránh đánh dấu bề mặt.
- Vẽ sâu: Đối với cốc hoặc vỏ, giới hạn độ sâu vẽ trên mỗi lần vượt qua 30 % đường kính trống, sau đó ủ nếu cần giảm thêm.
- Chu kỳ ủ: Sau khi làm việc lạnh nặng (> 30 %), Khôi phục độ dẻo bằng giải pháp ableal at 1 050 - 1 150 ° C. tiếp theo là không khí hoặc nước dập tắt.
Khả năng hàn
- Tương thích với TIG, MAG, ngập nước arc, Các quy trình arc -arc được che chắn bằng laser.
- Làm nóng trước thường không cần thiết; tuy nhiên, giới hạn đầu vào nhiệt tránh sự hình thành crack nóng.
- Sử dụng một 1.4842 (X12crni25‑20) dây phụ để phù hợp với thành phần hợp kim và duy trì sức mạnh creep.
- Mặc dù giải pháp sau khi ủ (1 050 - 1 150 ° C.) là bắt buộc, Một chu kỳ ngắn phục hồi khả năng chống ăn mòn tối ưu trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt.
7. Sự tha thứ & Khả năng gia công
Sự tha thứ
Aisi 314 Forges đặc biệt tốt giữa 1 175 ° C và 1 000 ° C.. Ngay sau mỗi lần rèn, làm dịu bộ phận trong không khí hoặc nước để khóa trong một khoản tiền phạt, Cấu trúc ngũ cốc kết tinh lại.
Bởi vì 314 Chống lại quá trình oxy hóa lên đến 1 150 ° C., Bạn có thể duy trì tính toàn vẹn quy mô trong suốt thời gian làm việc nóng.
Tuy nhiên, Tránh giữ hoặc hâm nóng giữa 600 ° C và 900 ° C.—Sigma - các đỉnh bao quanh pha trong phạm vi đó. Cả mở và giảm sản lượng rèn phù hợp, Định dạng chất lượng cao.
Điều trị nhiệt & Hình thành nóng
- Giải pháp ủ: Đun nóng đến 1 050 - 1 150 ° C., Sau đó, không khí hoặc nước để phục hồi khả năng chống ăn mòn và độ dẻo tối đa.
- Hình thành nóng: Thực hiện các hoạt động định hình giữa 1 150 ° C và 800 ° C., tiếp theo là một không khí - colool.
Cửa sổ này đảm bảo khả năng làm việc tuyệt vời trong khi ngăn chặn sự hình thành pha không mong muốn.
Khả năng gia công
Aisi 314 tỷ lệ 35Mạnh45 % bằng thép vận động miễn phí. Kết tủa cacbua trong quá trình cắt tăng tốc độ hao mòn, Vì vậy, tuân thủ các hướng dẫn này:
- Cắt độ sâu & Tốc độ: Sử dụng độ sâu nông (1Mạnh3 mm) và tốc độ vừa phải (50–80 m/tôi) Để giảm thiểu công việc - làm tổn thương.
- Làm mát: Sử dụng dòng chảy cao, chất làm mát tổng hợp để bù độ dẫn nhiệt thấp và ngăn chặn cạnh tích hợp.
- Dụng cụ: Chọn Chèn cacbua sắc hoặc CBN với lớp phủ có độ mòn (VÍ DỤ., Tialn), và duy trì nguồn cấp dữ liệu hoàn thiện ánh sáng (0.05Hàng0.10 mm/rev) cho chất lượng bề mặt tối ưu.
8. Ứng dụng & Các trường hợp sử dụng công nghiệp
Kết hợp liền mạch tất cả các đặc điểm trước, Aisi 314 Tìm nhà trong môi trường nhiệt độ cao quan trọng:
Nhiệt độ nhiệt
- Ống rạng rỡ, Muffl, Retorts và các giỏ lưới hoạt động liên tục tại 900 - 1 000 ° C..
Các nhà cải cách hóa dầu
- Giỏ chất xúc tác, Lưới hỗ trợ và đường ống hạ nguồn chịu đựng quá trình sunfat hóa và quá trình oxy hóa.
Lò công nghiệp & Thiêu đốt
- Lớp lót, cửa ra vào và xe tải chống sốc nhiệt và các sản phẩm phụ bị đốt cháy ăn mòn.
Sức mạnh - nhà sản xuất nhà máy
- Ống và các tiêu đề tiếp xúc với hơi nước quá nóng tại 600 ° C được hưởng lợi từ khả năng bảo vệ oxy hóa và sức mạnh leo núi 314.
9. Tiêu chuẩn, Thông số kỹ thuật & Chứng nhận
Việc áp dụng AISI toàn cầu 314 phản ánh sự bao gồm của nó trong các tiêu chuẩn chính:
| Tiêu chuẩn | Chỉ định | Mẫu sản phẩm |
|---|---|---|
| ASTM A276 / A312 | Kiểu 314 | Thanh, tấm, ống liền mạch |
| EN10088-2 | 1.4841 | Tờ giấy, dải, đĩa |
| TỪ | X15crnisi25‑21 | Nhiều |
| Anh ấy là | ITS314 | Tấm, ống, que |
| Sinh MR0175/ISO15156 | - | Chứng nhận dịch vụ chua |
10. So sánh với các lớp Austenitic khác
Aisi 314 Thép không gỉ thuộc về gia đình Austenitic và được biết đến với Độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống oxy hóa do hàm lượng crom và niken tăng cao của nó.
Dưới đây là tổng quan so sánh về AISI 314 so với các lớp austenitic thường được sử dụng khác, 316, Và 310.
Bảng so sánh: Aisi 314 vs. 304, 316, Và 310 Thép không gỉ
| Tài sản / Tính năng | Aisi 304 | Aisi 316 | Aisi 310 | Aisi 314 |
|---|---|---|---|---|
| Niken (TRONG) | 8–10,5% | 10–14% | 19–22% | 19–22% |
| Crom (Cr) | 18–20% | 16–18% | 24–26% | 23–26% |
| Molypden (MO) | - | 2–3% | - | - |
| Silicon (Và) | ≤1,0% | ≤1,0% | ≤1,5% | 1.5–3.0% |
| Nhiệt độ hoạt động tối đa | ~ 870 ° C. (ngắn hạn) | ~ 870 ° C. (ngắn hạn) | 1100° C. | 1150° C. |
| Kháng ăn mòn | Tốt (môi trường chung) | Xuất sắc (rỗ/axit) | Tốt (quá trình oxy hóa nhiệt độ cao) | Xuất sắc (quá trình oxy hóa nhiệt độ cao) |
| Kháng oxy hóa | Vừa phải | Vừa phải | Rất tốt | Xuất sắc |
| Sức mạnh cơ học (Phòng nhiệt độ) | Vừa phải | Vừa phải | Vừa phải | Cao |
| Phản ứng từ tính | Không từ tính (Ăn) | Không từ tính (Ăn) | Không từ tính (Ăn) | Không từ tính (Ăn) |
| Ứng dụng | Dụng cụ nhà bếp, đường ống, xe tăng | Hàng hải, Xử lý hóa học | Lò nung, lò nung, ống xả | Trao đổi nhiệt, đầu đốt, thiêu đốt |
Điểm nổi bật chính:
- 314 vs. 304: Aisi 314 cung cấp nhiệt độ cao và khả năng oxy hóa cao hơn nhiều so với 304. Trong khi 304 là đa năng cho sử dụng chung, 314 được thiết kế riêng cho môi trường nhiệt cao.
- 314 vs. 316: 316 vượt qua khả năng chống ăn mòn clorua do hàm lượng MO, làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc sử dụng biển. Tuy nhiên, 314 vượt trội hơn 316 trong khả năng phục hồi nhiệt và điện trở tỷ lệ.
- 314 vs. 310: Cả hai đều được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao, Nhưng 314 Bao gồm nhiều silicon hơn, cho nó Tăng cường kháng oxy hóa.
Điều này làm cho 314 ưa thích cho các hoạt động liên tục ở nhiệt độ trên 1000 ° C.
10. Phần kết luận
Aisi 314 (1.4841 / X15crnisi25‑21) chiếm một vị trí độc đáo giữa các loại thép không gỉ Austenitic, cung cấp một sự pha trộn của sức mạnh nhiệt độ cao, Sự oxy hóa và kháng côi với chi phí cạnh tranh.
Mong chờ, Mô phỏng đúc kỹ thuật số, Các thành phần sản xuất phụ gia và công nghệ phủ mới hứa hẹn sẽ mở rộng khả năng ứng dụng của nó trong các ứng dụng nhiệt độ cao tiếp theo.
Langhe là lựa chọn hoàn hảo cho nhu cầu sản xuất của bạn nếu bạn cần chất lượng cao Các bộ phận bằng thép không gỉ.
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay!
Câu hỏi thường gặp
Aisi có thể 314 được hàn dễ dàng?
Đúng. Aisi 314 Hỗ trợ các quy trình hàn chung như TIG, TÔI, vòng cung, Và Hàn hồ quang ngập nước.
Tuy nhiên, Vết nứt nóng có thể xảy ra do hàm lượng hợp kim cao của nó, Vì vậy, nó rất quan trọng đối với Giới hạn đầu vào nhiệt và sử dụng các vật liệu phụ tương thích như 1.4842 (X12crni25-20).
Là điều trị nhiệt sau khi được yêu cầu cho AISI 314?
Nói chung là, KHÔNG. Điều trị nhiệt sau chiến binh là không cần thiết trừ khi thành phần hoạt động trong môi trường đạp xe có độ ăn mòn cao hoặc nhiệt.
Tuy nhiên, Giải pháp ủ (1050Mạnh1150 ° C.) có thể được áp dụng để khôi phục khả năng chống ăn mòn tối đa.
Những hạn chế chính của AISI là gì 314?
- Không phù hợp với môi trường giàu clorua - 314 Thiếu molybdenum và hoạt động kém trong điều kiện biển hoặc nước muối.
- Khả năng gia công vừa phải - Do sự hình thành cacbua và độ dẫn nhiệt kém.
- Rủi ro pha sigma - Tránh tiếp xúc kéo dài giữa 600Mùi900 ° C. để ngăn chặn sự ôm ấp.
Là aisi 314 Từ tính?
KHÔNG, Aisi 314 là một đầy đủ Austenitic Thép không gỉ và vẫn còn Không từ tính, Ngay cả sau khi làm việc lạnh.
Aisi có thể 314 được sử dụng trong các ứng dụng thực phẩm hoặc dược phẩm?
Trong khi về mặt kỹ thuật có thể, lớp như thế nào 304 hoặc 316 được chỉ định phổ biến hơn do khả năng đánh bóng tốt hơn, chi phí thấp hơn, Và Sự phù hợp để vệ sinh trong môi trường sạch sẽ.
Aisi 314 thường được chỉ định quá mức cho các ứng dụng như vậy.
