400 سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ: فعالة من حيث التكلفة وعالية القوة

1. تحديد المواقع الأساسية & القيمة الصناعية

ال 400 مسلسل الفولاذ المقاوم للصدأ هو الجسر العملي بين الفولاذ الكربوني منخفض التكلفة والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي النيكل.

تم تعريفها بواسطة AISI/ASTM والمعايير الإقليمية (ASTM A240, في 10088, GB/T. 1220), إنه يمثل جزءًا كبيرًا من حمولة الفولاذ المقاوم للصدأ العالمية لأنه يجمع:

• انخفاض تكلفة السبائك (القليل أو لا ني) → الاقتصاد الجذاب;
• السلوك المغناطيسي (الحديدي / المارتنسيتي) مطلوب من قبل العديد من التطبيقات الكهروميكانيكية;
• قابلية المعالجة بالحرارة (الأنواع الفرعية المارتنسيتية والمتصلبة لهطول الأمطار) تمكين قوة عالية جدا;
• الموصلية الحرارية المواتية والتمدد الحراري المنخفض مقارنة مع الأوستنيتي, مفيد للمكونات المعرضة للحرارة.

الصناعات التي تستفيد أكثر تشمل السيارات (العوادم, أنظمة الوقود), الأجهزة (لوحات, بطانات), الآلات (مهاوي, الصمامات), الأدوات (محامل, شفرات) وبعض المجالات الفضائية/النووية حيث يوجد توازن في التكلفة, القوة ومقاومة التآكل المعتدلة مقبولة.

2. تصنيف, تعبير & آلية البنية الدقيقة

فروق الأداء 400 يتم تحديد سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل أساسي من خلال تركيبها الكيميائي والبنيات المجهرية المقابلة لها.

فيما يلي تحليل متعمق لثلاثة أنواع فرعية أساسية:

الحديدي 400 مسلسل (الدرجات الأساسية: 409, 430, 439, 444)

الفولاذ المقاوم للصدأ الحديدي هو النوع الفرعي الأكثر استخدامًا, تتميز ببنية مجهرية من الفريت أحادية الطور في درجة حرارة الغرفة, لا يوجد تحول طوري أثناء التسخين/التبريد, ومحتوى C منخفض للغاية (عادة .120.12 بالوزن٪).

ويهيمن الكروم على تكوينها الأساسي (10.5–19.5% بالوزن), مع عناصر مساعدة مثل Ti, ملحوظة, وMo لتحسين الاستقرار ومقاومة التآكل.

• 409: كر (10.5–11.75% بالوزن), ج (.080.08 بالوزن٪), ل (0.15-0.50 بالوزن%).
  يشكل Ti رواسب TiC لإصلاح C, تجنب التآكل الحبيبي الناجم عن ترسيب كربيد الكروم.
  يوفر هيكل الفريت ذو الحبيبات الخشنة مقاومة أساسية للتآكل في الغلاف الجوي, مما يجعلها مناسبة للسيناريوهات المقاومة للتآكل منخفضة التكلفة.
• 430: كر (16.0-18.0 بالوزن%), ج (.120.12 بالوزن٪). هيكل من الفريت ذو الحبيبات الدقيقة بتكلفة متوازنة ومقاومة للتآكل, كونه الصف الحديدي السائد والفعال من حيث التكلفة للأجهزة المنزلية.
• 439: كر (17.0-19.0 بالوزن%), ج (.030.03 بالوزن٪), إذا / ملحوظة (0.10–0.60 بالوزن%).
  يعمل التثبيت المركب المنخفض للغاية C وTi/Nb على تحسين الحبوب, تحسين قابلية اللحام ومقاومة التآكل بشكل ملحوظ مقارنة بـ 430.
• 444: كر (17.5–19.5% بالوزن), شهر (1.75-2.50 بالوزن%), ج (.0250.025 بالوزن٪).
  تعمل إضافة Mo على تعزيز مقاومة التآكل (برين≈25), تشكيل بنية فريت كثيفة مناسبة للبيئات التي تحتوي على الكلوريد.

مارتنسيتي 400 مسلسل (الدرجات الأساسية: 410, 420, 440أ/ب/ج)

يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ المارتنسيتي على نسبة أعلى من C (0.15-0.75 بالوزن%) ومحتوى الكروم المعتدل (11.5-18.0 بالوزن%).

في درجات حرارة عالية, أنها تشكل الأوستينيت, الذي يتحول إلى مارتنسيت صلب أثناء التبريد - مما يجعله النوع الفرعي الوحيد المقوي القابل للمعالجة بالحرارة في 400 سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ.

• 410: ج (.150.15 بالوزن٪), كر (11.5–13.5% بالوزن).
  هيكل الصب هو الفريت + مارتنسيت; بعد التبريد / هدأ, قوة الشد تصل إلى 515-690 ميجا باسكال, مناسبة للأجزاء الهيكلية العامة.
• 420: ج (0.15–0.40 بالوزن%), كر (12.0-14.0 بالوزن%).
  محتوى C العالي يحسن الصلابة (HRC≥50 بعد المعالجة الحرارية), تستخدم على نطاق واسع في أدوات المائدة والصمامات.
• 440أ/ب/ج: تدرج المحتوى C (0.60-0.75 بالوزن%), كر (16.0-18.0 بالوزن%).
  440C لديه أعلى صلابة (HRC≥58) وارتداء المقاومة, مثالية للأدوات والمحامل عالية الدقة.

تصلب هطول الأمطار (الرقم الهيدروجيني) 400 مسلسل (درجة: 17-4 الرقم الهيدروجيني, إيسي 630)

متغير خاص عالي الأداء مع انخفاض C (.070.07 بالوزن٪), كر (15.5–17.5% بالوزن), في (3.0-5.0 بالوزن%), والنحاس (3.0-5.0 بالوزن.).

ويشكل الأوستينيت في درجات حرارة عالية, يتحول إلى مارتنسيت أثناء التبريد, ويحقق التعزيز من خلال تكوين راسب غني بالنحاس أثناء الشيخوخة.

قوة الشد يمكن أن تصل 1380 MPa بعد المعالجة الحرارية, موازنة القوة العالية للغاية ومقاومة التآكل.

3. الخصائص الشاملة الأساسية

الخواص الميكانيكية

الخواص الميكانيكية 400 تختلف سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ بشكل كبير حسب النوع الفرعي, مع تمايز واضح في القوة, ليونة, واستجابة المعالجة الحرارية (تتوافق البيانات مع ASTM A240/A480):

• أنواع الحديديك (430, صلب الحل): قوة الشد 415-515 ميجا باسكال, قوة الخضوع 205-275 ميجا باسكال, استطالة 20-25%, صلابة ≥183 HBW.
  لا مرحلة التحول, الصلب فقط لصقل الحبوب.
• أنواع المارتنسيتية (420, مروي & خفف): قوة الشد 725-930 ميجا باسكال, قوة الخضوع 515-690 ميجا باسكال, استطالة 10-15%, صلابة ≥50 HRC.
  التبريد + يؤدي التقسية إلى تحسين القوة والصلابة بشكل ملحوظ.
• نوع الرقم الهيدروجيني (17-4 الرقم الهيدروجيني, H900 الشيخوخة): قوة الشد ≥1170 ميجا باسكال, قوة الخضوع ≥1035 ميجا باسكال, استطالة ≥10%, صلابة ≥38 HRC.
  يحقق تقوية الترسيب قوة عالية جدًا دون التضحية بالليونة.

مقاومة التآكل

يتم تحديد مقاومة التآكل في المقام الأول من خلال محتوى الكروم, مع Mo وlow C كمعززات مساعدة. إجمالي, فهو أقل من 300 سلسلة ولكنها متفوقة على الفولاذ الكربوني:

• أنواع الحديديك: 409 لديها مقاومة أساسية للتآكل في الغلاف الجوي (معدل التآكل السنوي .030.03 ملم في المناطق الريفية); 444 يقاوم الأحماض المخففة والكلوريدات, مع درجة حرارة تأليب حرجة ≥30 درجة مئوية.
• أنواع المارتنسيتية: محدودة بمحتوى C العالي; 410 عرضة للصدأ في البيئات الرطبة, في حين أن 440C يتمتع بمقاومة أفضل للتآكل بسبب ارتفاع نسبة الكروم ولكنه غير مناسب للوسائط البحرية/الحمضية.
• 17-4 الرقم الهيدروجيني: مقاومة التآكل مماثلة ل 304 في البيئات الجوية والتآكل المعتدل, ولكنها عرضة للتنقر في الوسائط عالية الكلوريد.

الخصائص الفيزيائية

المغناطيسية المتأصلة هي سمة مميزة لـ 400 سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ, مع الخصائص الفيزيائية الأخرى المتسقة عبر الأنواع الفرعية:

• كثافة: 7.7-7.8 جم/سم3 (أقل من 304 8.0 جم/سم3 بسبب عدم إضافة النيكل).
• الموصلية الحرارية: 25–30 واط/(م·ك) @ 20 درجة مئوية (أعلى من 304 16 ث/(م·ك), مواتية لتبديد الحرارة).
• معامل التمدد الحراري: 10-12×10⁻⁶/ك (20–400 درجة مئوية), أقل من 300 مسلسل, تقليل التشوه الحراري.
• النفاذية المغناطيسية: μ = 100-1000 (الحديدي / المارتنسيتي), أعلى بكثير من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي (م<1.02).

4. يعالج, تلفيق & ممارسة المعالجة الحرارية

تشكيل & بالقطع

• الحديديك: قابلية التشكيل الباردة بشكل معقول; يصلب المتوسطة الموصى بها لتشكيل الثقيلة. القدرة على التصنيع مماثلة للفولاذ منخفض السبائك.
• مارتنسيتيكس: ضعف القابلية للتشكيل على البارد في حالة تصلب; شكل في حالة صلب أو أعلى (تشكيل ساخن). تعتمد إمكانية التصنيع على المزاج والصلابة - تتطلب درجات C الأعلى أدوات قوية وسرعات أبطأ.

لحام

• الحديديك: قابلة للحام ولكنها عرضة لنمو الحبوب والتقصف في حالة استخدام مدخلات حرارة عالية; درجات مستقرة (إذا / ملحوظة) ومدخلات الحرارة المنخفضة (<10 كيلوجول / سم بالنسبة للبعض) تحسين الأداء; حدد معادن حشو الحديدي.
• مارتنسيتيكس: صعبة - التسخين (200-300 درجة مئوية), يوصى باستخدام مواد مستهلكة منخفضة الهيدروجين وتلطيف ما بعد اللحام لتجنب التشقق واستعادة المتانة.
• الرقم الهيدروجيني 17-4: قابلة للحام مع حشو مطابق ومعالجة حرارية/شيخوخة ما بعد اللحام لاستعادة الخصائص.

المعالجة الحرارية

• الحديديك: يصلب المحلول ويبرد بالهواء لتخفيف الضغط وصقل الحبوب; لا تصلب إخماد.
• مارتنسيتيكس: الأوستنيتي (950-1050 درجة مئوية), إخماد (الزيت/الماء حسب الدرجة), ثم المزاج (150-650 درجة مئوية) للوصول إلى الصلابة/الصلابة المطلوبة. 440C يتم تلطيفه عادة عند درجة حرارة 200-300 درجة مئوية لذروة الصلابة.
• الرقم الهيدروجيني 17-4: حل الحل (~1,040–1,060 درجة مئوية), إخماد الماء, ثم العمر (482-621 درجة مئوية) لإنتاج رواسب غنية بالنحاس وتحقيق القوة المستهدفة (ح900 الخ).

5. التطبيقات الصناعية النموذجية للفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 400

تخدم عائلة السلسلة 400 مجموعة واسعة من الصناعات لأن أنواعها الفرعية تتوافق بشكل واضح مع الاحتياجات الهندسية المختلفة:
اقتصاد + مقاومة التآكل المعتدلة (الحديديك), صلابة عالية/ارتداء (مارتينسيتيكس), و قوة عالية جدًا مع مقاومة معقولة للتآكل (سبائك الرقم الهيدروجيني).

صناعة السيارات

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• أنظمة العادم, مكونات كاتم الصوت, أنابيب التفاعل 409, أحيانا 439 لتحسين قابلية اللحام.
• تقليم, لوحات زخرفية - 430.
• مهاوي المحرك وناقل الحركة, مقاعد الصمام / مكونات التآكل الصغيرة - 410 / 420 حيث تكون المعالجة الحرارية مطلوبة.

لماذا يتم استخدام 4xx

• يوفر محتوى النيكل المنخفض ميزة تكلفة قوية للمكونات ذات الحجم الكبير جدًا.
  درجات الحديد تقاوم الأكسدة الدورية في بيئات العادم الساخنة ولها التوصيل الحراري المناسب والتوسع. توفر درجات المارتينسيتية أسطحًا صلبة للأجزاء الصغيرة شديدة التآكل.

الاعتبارات الرئيسية

• لأنظمة العادم الملحومة, استخدام الحديد Ti/Nb استقرت (409تي/439) أو التحكم في مدخلات الحرارة لتجنب التقصف HAZ.
• حماية التآكل (الطلاء السطح, ألومنيوم) يتم تطبيقه بشكل متكرر لإطالة العمر في بيئات الطرق المالحة.

الأجهزة المنزلية والمنتجات الاستهلاكية

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• أبواب الثلاجة, بطانات الفرن, التصميمات الداخلية لغسالة الصحون, لوحات التحكم — 430 وأحيانًا 439/444 لمقاومة أفضل للتآكل.
• أدوات المائدة وسكاكين المطبخ - 420 / 440ج (مارتنسيتي), مصقول وخفف.

لماذا يتم استخدام 4xx

• لمسة نهائية جذابة على السطح, قابلية تشكيل جيدة (الحديديك), الاستجابة المغناطيسية عند الحاجة (على سبيل المثال, مؤشرات الطبخ التعريفي), وتكلفة أقل بكثير من الأوستنيتي تجعل من الحديد 4xx هو الخيار الافتراضي لأجزاء الأجهزة الزخرفية والداخلية.

الاعتبارات الرئيسية

• تجنب 4xx في التعرض لرذاذ الملح أو التعرض الساحلي ما لم تكن مغلفة أو على وجه التحديد متغير يحمل Mo (444).
  لأدوات المائدة, حدد مادة المارتنسيت عالية الجودة وتحكم في درجة الحرارة لتحقيق التوازن بين الاحتفاظ بالحافة ومقاومة التآكل.

التبادل الحراري, أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) والأنظمة الحرارية

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• زعانف المبادل الحراري, مجاري الهواء, مكونات الفرن, تلبيس الغلايات - 409, 430, 444.

لماذا يتم استخدام 4xx

• تجمع الحديديات بين الموصلية الحرارية الجيدة, انخفاض التمدد الحراري ومقاومة الأكسدة في درجات حرارة مرتفعة بتكلفة أقل من سلسلة 300, مما يجعلها مناسبة تمامًا لأجهزة نقل الحرارة وإدارة حرارة العادم.

الاعتبارات الرئيسية

• للرطب, تيارات تحتوي على كلوريد أو مخاطر تأليب عالية, تفضل الحديد الحاملة Mo (444) أو قم بالترقية إلى سلسلة الطباعة على الوجهين/300 عند الضرورة.

كيميائي, الصناعات المعالجة ومعالجة المياه

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• الدبابات متوسطة الخدمة, تجهيزات الأنابيب, المبادلات الحرارية للكيمياء غير المتطرفة - 444 (حيث تكون مقاومة الكلوريد مهمة), 439 للدبابات الملحومة.

لماذا يتم استخدام 4xx

• عندما تكون الخدمة عدوانية إلى حد ما ولكن السبائك الأوستنيتي أو المزدوج الكامل لا يكون لها ما يبررها اقتصاديًا, توفر مواد الحديد المستقرة أرضية وسطية مقبولة.

الاعتبارات الرئيسية

• تحديد شهادات المطحنة واختبار التآكل. للتعرض المستمر للكلوريد (عملية المحاليل الملحية, تبريد مياه البحر) التحقق من صحة اختيار الصف مقابل كلوريد المقاس, درجة الحرارة وظروف الشق.

زيت & غاز, البتروكيماويات (المكونات المختارة)

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• السحابات, مكونات الصمام غير الحرجة, أعمدة المضخة — 410, 431 (مارتنسيتي عالية القوة), 17-4 الرقم الهيدروجيني لقوة عالية, مكونات مقاومة للتآكل (حيث يكون شيخوخة ما بعد اللحام ممكنة).

لماذا يتم استخدام 4xx

• توفر درجات المارتنسيت والأس الهيدروجيني قوة عالية جدًا للضغط والأحمال الميكانيكية; 17-4 غالبًا ما يتم اختيار الرقم الهيدروجيني عندما تكون هناك حاجة إلى قوة بالإضافة إلى مقاومة معقولة للتآكل ويمكن التحكم في دورات اللحام/التقادم.

الاعتبارات الرئيسية

• يجب أن تكون الأجزاء المارتنسيتية الموجودة في البيئات الحمضية أو الكلوريدية مؤهلة لتقصف الهيدروجين ومخاطر SSC. غالبًا ما يكون التقسية/الشيخوخة بعد اللحام إلزاميًا.

البحرية, معدات تحلية المياه ومياه البحر (استخدام محدود)

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• مصافي مياه البحر, المساكن غير الحرجة - 444 في التعرض الخفيف للكلوريد; وإلا فإن المصممين يفضلون السبائك المزدوجة أو ذات PREN الأعلى.

لماذا يتم استخدام 4xx (بشكل انتقائي)

• يمكن للحديد الحامل للمولود إدارة بعض واجبات مياه البحر بتكلفة أقل, لكن مخاطر الحفر والشقوق على المدى الطويل غالبًا ما تستبعدها بالنسبة للأجزاء الهيكلية المغمورة باستمرار.

الاعتبارات الرئيسية

• عند استخدام 4xx في السياقات البحرية, تتحد مع الحماية الكاثودية, الطلاءات, ونظام تفتيش صارم. تجنب الأماكن المتأثرة بالحرارة أو الشق.

توليد الطاقة & أنظمة الطاقة

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• مبادلات حرارية, قنوات غاز المداخن, الأختام التوربينية - 409, 444.
• مسامير وأعمدة عالية القوة - 17-4 الرقم الهيدروجيني أو المارتنسيت حيثما ينطبق ذلك.

لماذا يتم استخدام 4xx

• تتحمل درجات الحديد الأكسدة الدورية والإجهاد الحراري جيدًا; يتم استخدام درجات PH للمثبتات والمكونات عالية الضغط حيث تكون السبائك الأوستنيتي باهظة الثمن دون داع.

الاعتبارات الرئيسية

• انتبه إلى تقصف طور سيجما على المدى الطويل في بعض السبائك عالية الكروم عند درجات الحرارة المتوسطة; تحديد حدود درجة حرارة التشغيل وفترات التفتيش.

طبي, الأدوات والأدوات الدقيقة (مختارة)

الأجزاء المشتركة & الدرجات

• شفرات الأدوات الجراحية – 420 / 440ج (مارتنسيتي, طلاء عالي واحتفاظ بالحافة).
• إدخالات القالب الدقيقة والأدوات عالية التآكل — 440ج.

لماذا يتم استخدام 4xx

• الصلابة العالية والاحتفاظ بالحواف تجعل المارتنسيت جذابة, بشرط أن يتم التحكم في التعرض للتآكل وأن يكون تشطيب/تخميل السطح ممتازًا.

الاعتبارات الرئيسية

• للزراعة أو التعرض للجسم على المدى الطويل, 300-يفضل استخدام سلسلة أو سبائك من الدرجة الطبية; 4xx للأدوات فقط عندما يكون التعقيم والتخميل مقبولين ويتم اتباع المعايير الطبية.

6. المزايا & القيود

يحتل الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 400 موقعًا متميزًا بين الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي الحامل للنيكل..

المزايا الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ سلسلة 400

كفاءة التكلفة واستقرار الأسعار

400-تحتوي سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ على القليل من النيكل أو لا تحتوي عليه على الإطلاق, الاعتماد بشكل أساسي على الكروم لمقاومة التآكل.

وهذا يقلل بشكل كبير من تكلفة المواد الخام ويحمي المشتريات من تقلبات أسعار النيكل, مما يجعل هذه الدرجات جذابة اقتصاديًا للتطبيقات كبيرة الحجم.

الخصائص المغناطيسية الكامنة

تعتبر درجات سلسلة 400 من الحديد والمارتنسيتي مغناطيسية بشكل طبيعي, تمكين استخدامها في الأجهزة الكهرومغناطيسية, أجهزة الاستشعار, المحركات, والمكونات التي تتطلب استجابة مغناطيسية - التطبيقات التي يكون فيها الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي غير مناسب.

قوة قابلة للعلاج بالحرارة (درجات المارتنسيت و PH)

على عكس الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي, يمكن تقوية سبائك سلسلة 400 والمارتنسيتية والمتصلبة بالترسيب من خلال التبريد, هدأ, والشيخوخة.

وهذا يسمح لقوة الشد تتراوح من مستويات معتدلة إلى أعلى بكثير 1000 MPa, دعم مقاومة للاهتراء, الحمل, والمكونات عالية الضغط.

الموصلية الحرارية الجيدة والتمدد الحراري المنخفض

يُظهر الفولاذ الحديدي من السلسلة 400 موصلية حرارية أعلى ومعاملات تمدد حراري أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300.

وهذا يحسن مقاومة التعب الحراري والتشويه, مما يجعلها مناسبة لأنظمة العادم, مبادلات حرارية, وبيئات ركوب الدراجات الحرارية.

مقاومة كافية للتآكل للبيئات المعتدلة

مع محتويات الكروم عادة أعلاه 10.5 بالوزن%, 400-توفر سلسلة الفولاذ مقاومة موثوقة للتآكل الجوي, المواد الكيميائية المعتدل, والأكسدة ذات درجات الحرارة العالية - وهي أعلى بكثير من الفولاذ الكربوني وكافي للعديد من التطبيقات الصناعية والاستهلاكية.

تصميم سبائك مبسط وقابلية إعادة التدوير

انخفاض تعقيد السبائك يسهل الذوبان, إعادة التدوير, وإعادة استخدامها ضمن تيارات الفولاذ المقاوم للصدأ, التوافق مع أهداف التحكم في التكاليف والاستدامة في التصنيع واسع النطاق.

القيود الرئيسية للفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة 400

مقاومة أقل للتآكل مقارنة بالدرجات الأوستنيتي

تفتقر معظم أنواع الفولاذ من السلسلة 400 إلى النيكل و, في كثير من الحالات, الموليبدينوم الكافي اللازم لمقاومة قوية للتنقر, تآكل الشق, والتآكل الناتج عن الإجهاد في البيئات الغنية بالكلوريد أو شديدة الحموضة.

لا يمكنهم استبدالها بشكل عام 304 أو 316 في الخدمة الكيميائية أو البحرية القاسية.

قابلية اللحام محدودة

تكون درجات الحديد عرضة لخشونة الحبوب وفقدان صلابتها في المنطقة المتأثرة بالحرارة, في حين أن درجات المارتنسيت تكون عرضة للتكسير البارد والتقصف الهيدروجيني.

غالبًا ما يتطلب اللحام الناجح تحكمًا صارمًا في مدخلات الحرارة, عناصر الاستقرار (ل, ملحوظة), التسخين, والمعالجة الحرارية بعد اللحام.

انخفاض صلابة درجات الحرارة المنخفضة

يُظهر الفولاذ المقاوم للصدأ من سلسلة الحديديك 400 درجة حرارة انتقالية من اللدونة إلى الهشاشة, عادة ما تكون درجات الحرارة تحت الصفر إلى أعلى قليلاً من ظروف التجمد.

وهذا يحد من ملاءمتها للتطبيقات الهيكلية المبردة أو المناخ البارد.

قابلية تشكيل أقل من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

تتمتع درجات الحديد بقدرة معتدلة على التشكيل على البارد ولكن قابلية تشكيل التمدد محدودة, بينما يصعب تشكيل درجات المارتنسيت على البارد بسبب صلابتها العالية.

تعتبر المكونات المعقدة ذات السحب العميق أكثر ملاءمة بشكل عام للفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300.

الحساسية للمعالجة الحرارية غير المناسبة والتعرض للخدمة

تتطلب درجات المارتنسيت ودرجة الحموضة دورات معالجة حرارية يتم التحكم فيها بعناية.

هدأ غير مناسب, التعرض لفترات طويلة لدرجات الحرارة المتوسطة, أو ممارسات اللحام غير السليمة يمكن أن تؤدي إلى التقصف, فقدان المقاومة للتآكل, أو الفشل المبكر.

نافذة تطبيق أضيق للبيئات القاسية

في شديدة التآكل, عالي الكلوريد, أو بيئات عملية عالية النقاء, هامش أداء الفولاذ من السلسلة 400 محدود, في كثير من الأحيان يستلزم استخدام الأوستنيتي, دوبلكس, أو الفولاذ المقاوم للصدأ الفائق.

7. التحليل المقارن مقابل سلسلة 300 & بدائل أخرى

• مقاومة التآكل: 300-مسلسل (304/316) >> 400-سلسلة في بيئات الكلوريد/الحمض العدوانية.
• قوة (تعالج الحرارة): مارتنسيتي/PH 400 >> 300-مسلسل (يمكن أن يتجاوز بكثير 1,000 MPa).
• يكلف: 400-عادةً ما تكون السلسلة أرخص بنسبة 30-50٪ من 304 بسبب انخفاض النيكل.
• قابلية اللحام & القابلية للتشكيل: 300-سلسلة متفوقة; 400-سلسلة تتطلب المزيد من الرعاية.
• المغناطيسية: 400-سلسلة مغناطيسية - ميزة إذا كانت هناك حاجة إلى استجابة مغناطيسية.
• سلوك ارتفاع درجة الحرارة (أكسدة): غالبًا ما يكون الحديديك 4xx أفضل من الأوستنيتيات في تطبيقات الأكسدة الدورية والتوصيل الحراري.

قاعدة الاختيار الإبهام: اختر سلسلة 400 عند التكلفة, مطلوب استجابة مغناطيسية أو صلابة / قوة عالية جدًا وتكون بيئة التآكل معتدلة أو يمكن التحكم فيها باستخدام الطلاءات; اختر سبائك 300/مزدوجة/النيكل عندما تكون مقاومة التآكل أساسية.

8. خاتمة

ال 400 سلسلة الفولاذ المقاوم للصدأ هي عائلة متعددة الاستخدامات ومستخدمة على نطاق واسع توفر توازنًا عمليًا اقتصاد, الخصائص المغناطيسية, الأداء الحراري والقوة التي يمكن تحقيقها. يمتد دورهم من الأجهزة اليومية إلى الأجزاء الميكانيكية الصعبة.

يتطلب الاستخدام الناجح اختيارًا مستنيرًا للدرجات ومعالجة منضبطة: اللحام والمعالجة الحرارية لهما تأثير كبير على الأداء النهائي.

عندما يكون التعرض للتآكل معتدلاً وتكون التكلفة أو الاستجابة المغناطيسية مهمة, غالبًا ما تمثل السلسلة 400 الاختيار الهندسي الأمثل.

عندما تكون هناك حاجة إلى مقاومة شديدة للتآكل أو صلابة شديدة في درجات الحرارة المنخفضة, وينبغي تقييم الأسر ذات السبائك الأعلى.

 

الأسئلة الشائعة

هل الفولاذ سلسلة 400 "مقاوم للصدأ"?

نعم - إنها تشكل طبقة سلبية من أكسيد الكروم وتقاوم التآكل بشكل أفضل بكثير من الفولاذ الكربوني, لكنها أقل مقاومة للتآكل من سبائك السلسلة 300 الموجودة في العديد من الوسائط العدوانية.

يمكن استبدال سلسلة 400 304 في الأجهزة الاستهلاكية?

في كثير من الأحيان نعم للتطبيقات الزخرفية والعديد من الأجهزة (على سبيل المثال, 430), ولكن تجنب حيث التعرض المتكرر للكلوريدات, تحدث المنظفات الحمضية أو الأجواء البحرية.

لماذا بعض سلسلة 400 مغناطيسية والبعض الآخر ليس كذلك؟?

الهياكل المجهرية الحديدية والمارتنسيتية مغناطيسية; الهياكل المجهرية الأوستنيتي (نموذجي من سلسلة 300) هي في الأساس غير مغناطيسية. 400-تم تصميم السلسلة لتكون من الحديد/المارتنسيت.

كيفية اللحام 17-4 الرقم الهيدروجيني بأمان?

استخدم الإجراءات المؤهلة, التحكم في مدخلات الحرارة, وتطبيق دورات حل/عمر ما بعد اللحام أو التعتيق الموضعي وفقًا لتعليمات المورد لاستعادة القوة ومقاومة التآكل.

هل 440C مناسب للمحامل البحرية?

لا — بينما يوفر 440C صلابة عالية ومقاومة للتآكل, مقاومتها للتآكل في بيئات الكلوريد البحرية محدودة; ضع في اعتبارك محامل مقاومة للصدأ ذات PREN أو طلاءات أعلى.