Classificació, característiques i tractament tèrmic dels materials comuns d'acer inoxidable
L'acer inoxidable és un acer d'alt aliatge que pot resistir la corrosió en l'aire o en medis químicament corrosius. Segons l'estat organitzatiu de l'acer en estat normalitzat, es pot dividir en acer inoxidable ferrític, acer inoxidable austenític i acer inoxidable martensític.
01
acer inoxidable ferrític
Quan el contingut de crom arriba al 13%, l'aliatge de ferro-crom no tindrà transformació de fase; quan el contingut de crom arriba al 12%, pot resistir la corrosió, de manera que l'acer ferrític Cr13 es converteix en acer inoxidable ferrític.
Característiques: L'acer inoxidable ferrític té una millor resistència a la corrosió i resistència a l'oxidació, especialment la resistència a la corrosió per estrès, però les seves propietats mecàniques (més alta resistència a l'acer inoxidable austenític, però menor tenacitat a l'impacte i major fragilitat) i el procés Té un rendiment baix i s'utilitza principalment en estructures resistents a l'àcid amb poca tensió i com acer anti-oxidació.
1. Tipus d'acer i tipus d'acer inoxidable ferrític
⑴Tipus Cr13: com ara 0Cr13, 0Cr13Al (Al: F expandit, anti-oxidació), etc., que s'utilitza habitualment com a acer resistent a la calor, anti-oxidació.
Tipus ⑵Cr16-19: com ara Cr17, Cr17Ti, Cr17Mo1Nb, etc., que poden suportar la corrosió a l'atmosfera, aigua dolça i medis d'àcid nítric diluït.
⑶Tipus Cr25-28: com ara Cr25Ti, Cr26Mo1, Cr28, etc., que són acers resistents a l'àcid que són resistents als mitjans corrosius forts.
2. Fràgilitat de l'acer inoxidable ferrític
El desavantatge de l'acer ferrític d'alt crom és que és fràgil. Els motius principals són:
⑴Gras originals gruixuts:
① L'estructura en estat de fosa és tosca i no es pot refinar mitjançant la transformació de fase durant l'escalfament i el refredament, però només es pot refinar mitjançant la deformació i la recristal·lització; ② La ferrita no produeix corrosió intergranular a causa de la difusió atòmica ràpida (el mateix principi que la difusió F i Cr ràpida), té una baixa temperatura d'engrossiment del gra i una alta taxa d'engruiximent del gra.
Solució: durant la producció, controleu la temperatura final de forja o la temperatura final de laminació a 750 graus o inferior; afegir una petita quantitat de titani a l'acer per evitar el creixement del gra amb Ti (C, N); augmentar el contingut de ferrita en acer inoxidable. La quantitat d'austenita a alta temperatura s'utilitza per controlar l'engruiximent del gra.
⑵ Fase σ: la fase σ té una duresa elevada (HRC68 o superior) i sovint es distribueix al llarg dels límits del gra, de manera que provoca una gran fragilitat i pot promoure la corrosió intergranular. (Refrigeració ràpida per reduir la precipitació)
⑶Fràgilitat de 475 graus: (després d'escalfar-se durant molt de temps en el rang de temperatura de 400 a 500 graus o quan es refreda lentament en aquest interval de temperatura, l'acer es torna molt trencadís a temperatura ambient) Motiu: quan s'escalfa a 475 graus, els àtoms de crom en la ferrita tendeix a ordenada, es formen moltes ferrites riques en crom, que mantenen una relació coherent amb la fase parent, provocant distorsió de la xarxa i estrès intern. En aquest moment, la resistència de l'acer augmenta, la resistència a l'impacte disminueix i la fragilitat augmenta.
⑷ L'acer conté C, N, O i altres impureses i inclusions
3. Tractament tèrmic d'acer inoxidable ferrític
⑴L'estructura d'equilibri de l'acer inoxidable ferrític és ferrita + carbur de crom
⑵Propòsit: per obtenir una estructura de ferrita amb una composició uniforme, reduir la precipitació del carbur, eliminar la tendència a la corrosió intergranular i eliminar la precipitació en fase σ i la fragilitat de 475 graus, l'acer inoxidable ferrític sovint s'apaga, es tempera o es recuit després del laminat en calent. Procés de tractament tèrmic. (Quan els carburs precipiten, la corrosió per picat i la corrosió intergranular són propenses a produir-se)
02
Acer inoxidable austenític
L'acer inoxidable austenític es desenvolupa amb un 18% de Cr-8% Ni com a composició típica. (acer inoxidable austenític tipus 18-8)
Característiques: Alta resistència a la corrosió (superior a l'acer inoxidable M, inferior a l'acer inoxidable F), alta plasticitat, duresa i tenacitat a baixa temperatura, fàcil de processar en acer de diverses formes, bon rendiment de soldadura, no magnètic, etc., que Té bones propietats mecàniques completes i és el tipus d'acer inoxidable més utilitzat.
1. Tipus, propietats i aplicacions d'acer típics
⑴Acer inoxidable de la sèrie Cr-Ni: 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Nb, 00Cr18Ni10, 00Cr17Ni7Cu2, (afegir Ti i Nb redueix la corrosió de l'estrès i la corrosió del gra; amplia l'element A)
⑵ Sèrie Cr-Mn-N, acer inoxidable de la sèrie Cr-Mn-Ni-N (afegir Mn i N pot substituir Ni)
Typical steel types: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Analysis: WCr﹪>12﹪ acer inoxidable; que conté Mn, Ni, N és acer inoxidable austenític, si conté Cr, Al, és acer inoxidable F)
L'enfortiment de la solució sòlida de N proporciona a l'acer una major resistència a la fluència, plasticitat i duresa.
⑶ Acer inoxidable austenític metaestable: la transformació parcial de la martensita es produeix durant la deformació en fred, de manera que l'acer es reforça per la martensita a partir de l'enduriment per treball en fred.
Suplement: la deformació entre Ms i Md indueix la transformació de fase M, i una deformació superior a Md estabilitza A mecànicament.
2. Estructura equilibrada i tractament tèrmic d'acer inoxidable austenític
L'estructura d'equilibri de l'acer inoxidable austenític tipus 18-8 és l'estructura de fase complexa d'austenita + ferrita + carbur. L'austenita monofàsica real s'obté mitjançant un tractament amb solució sòlida. El propòsit és dissoldre tant ferrita com carbur en A per obtenir A monofàsic.
03
acer inoxidable martensític
1. L'acer inoxidable martensític conté 12--18% Cr. En comparació amb l'acer inoxidable ferrític, les seves característiques de composició són:
⑴El límit superior del contingut de crom és inferior (si és massa, és F)
⑵ També conté una certa quantitat d'elements estabilitzadors de fase com el carboni i el níquel. (No massa níquel)
⑶ La resistència a la corrosió i la soldabilitat d'aquest tipus d'acer són pitjors que l'acer inoxidable austenític i ferrític, i la plasticitat és pitjor que l'acer inoxidable A, però perquè té una millor combinació de propietats mecàniques i resistència a la corrosió (té una certa resistència a la corrosió, suportar una determinada càrrega)
2. S'utilitza per fabricar peces mecàniques, eines quirúrgiques mèdiques, eines de mesura, coixinets inoxidables, molles, etc.
3. Comparació exhaustiva de la resistència a la corrosió i les propietats mecàniques de l'acer inoxidable A (austenita), F (ferrita) i M:
L'acer inoxidable M té poca resistència a la corrosió, però pot suportar una determinada càrrega; Un acer inoxidable té una resistència mitjana a la corrosió, una resistència mitjana, però una bona plasticitat i duresa; L'acer inoxidable F té una bona resistència a la corrosió i a l'oxidació, però és fràgil.
1. Tipus, composicions i aplicacions d'acers típics
⑴① Acer baix en carboni 13% Cr: com ara 1Cr13, 2Cr13; ② Baix en carboni 17% Cr-2% Ni (Ni: A estable): Enfortiment de la solució multisòlid de Cr. ① i ② són equivalents a l'acer temperat resistent a la corrosió: el tractament tèrmic és trempada + temperat a alta temperatura. (L'aliatge mou el punt S cap a l'esquerra, de manera que l'efecte és similar a l'acer modulant)
⑵ Acer de carboni mitjà 13% Cr: com ara 3Cr13, 4Cr13, equivalent a l'acer d'eines resistent a la corrosió; trempat + temperat a baixa temperatura
⑶ Acer d'alt carboni 18% Cr: com ara 9Cr18, etc., que és equivalent a l'acer d'eines resistent a la corrosió. Temprament + temperat a baixa temperatura
2. Tractament tèrmic d'acer inoxidable martensític
⑴ Tractament suavitzant: equivalent al tractament tèrmic preliminar
Després de forjar i laminar l'acer, es produirà una transformació martensítica a causa del refredament per aire, fent que la forja sigui dura, provocant esquerdes a la superfície de la forja i dificultant la mecanització. ① Tremp a alta temperatura ② Recuit complet
⑵ Tractament de trempat i temperat
⑶ Temprament i temperat a baixa temperatura
