400 سری فولاد ضد زنگ: مقرون به صرفه و با استحکام بالا

1. موقعیت یابی هسته & ارزش صنعتی

این 400 سری فولاد ضد زنگ پل عملی بین فولادهای کربنی ارزان قیمت و فولادهای زنگ نزن آستنیتی با نیکل بالا است..

توسط AISI/ASTM و استانداردهای منطقه ای تعریف شده است (ASTM A240, در 10088, GB/T 1220), بخش بزرگی از تناژ فولاد ضد زنگ جهانی را به خود اختصاص می دهد زیرا ترکیب می شود:

• هزینه آلیاژ پایین تر (نیکل کم یا بدون) ← اقتصاد جذاب;
• رفتار مغناطیسی (فریتی/مارتنزیتی) مورد نیاز بسیاری از کاربردهای الکترومکانیکی است;
• استحکام پذیری قابل عملیات حرارتی (زیرگروه های مارتنزیتی و بارشی-سختی) استحکام بسیار بالایی را ممکن می سازد;
• هدایت حرارتی مطلوب و انبساط حرارتی کمتر در مقایسه با آستنیتیک, برای اجزای در معرض حرارت مفید است.

صنایعی که بیشترین سود را دارند شامل خودروسازی است (اگزوزها, سیستم های سوخت رسانی), لوازم خانگی (پانل ها, بوش), ماشین آلات (شفت ها, دریچه ها), ابزار سازی (بلبرینگ ها, تیغ) و برخی از سوله‌های هوافضا/هسته‌ای که تعادل هزینه‌ها را در بر می‌گیرد, استحکام و مقاومت در برابر خوردگی متوسط ​​قابل قبول است.

2. طبقه بندی, ترکیب & مکانیسم ریزساختاری

تفاوت عملکرد از 400 فولاد ضد زنگ سری اساساً با ترکیب شیمیایی و ریزساختار مربوطه تعیین می شود.

در زیر یک تحلیل عمیق از سه زیرگروه اصلی ارائه شده است:

فریتیک 400 سری (نمرات اصلی: 409, 430, 439, 444)

فولادهای ضد زنگ فریتی پرکاربردترین نوع فرعی هستند, دارای یک ریزساختار فریت تک فاز در دمای اتاق, بدون تغییر فاز در طول گرمایش / سرمایش, و محتوای C بسیار کم (معمولاً ≤0.12 درصد وزنی).

ترکیب اصلی آنها تحت سلطه Cr است (10.5-19.5 درصد وزنی), با عناصر کمکی مانند Ti, NB, و Mo برای بهینه سازی پایداری و مقاومت در برابر خوردگی.

• 409: Cr (10.5-11.75 درصد وزنی), سی (≤0.08 درصد وزنی), از (0.15-0.50 درصد وزنی).
  Ti برای تثبیت C رسوب TiC را تشکیل می دهد, جلوگیری از خوردگی بین دانه ای ناشی از بارش کاربید کروم.
  ساختار فریت دانه درشت مقاومت اولیه در برابر خوردگی اتمسفر را فراهم می کند, آن را برای سناریوهای کم هزینه مقاوم در برابر خوردگی مناسب می کند.
• 430: Cr (16.0-18.0 درصد وزنی), سی (≤0.12 درصد وزنی). ساختار فریت ریزدانه با هزینه متعادل و مقاومت در برابر خوردگی, گرید اصلی فریتی مقرون به صرفه برای لوازم خانگی است.
• 439: Cr (17.0-19.0 درصد وزنی), سی (≤0.03 درصد وزنی), اگر/نب (0.10-0.60 درصد وزنی).
  تثبیت کامپوزیت بسیار کم C و Ti/Nb دانه ها را تصفیه می کند, به طور قابل توجهی بهبود جوش پذیری و مقاومت در برابر خوردگی در مقایسه با 430.
• 444: Cr (17.5-19.5 درصد وزنی), مو (1.75-2.50 درصد وزنی), سی (≤0.025 درصد وزنی).
  افزودن Mo مقاومت در برابر خوردگی حفره ای را افزایش می دهد (PREN≈25), تشکیل یک ساختار فریت متراکم مناسب برای محیط های حاوی کلرید.

مارتنزیتی 400 سری (نمرات اصلی: 410, 420, 440A/B/C)

فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی محتوای C بالاتری دارند (0.15-0.75 درصد وزنی) و محتوای Cr متوسط (11.5-18.0 درصد وزنی).

در دماهای بالا, آستنیت را تشکیل می دهند, که در حین خاموش کردن به مارتنزیت سخت تبدیل می شود و آنها را به تنها زیرگروه تقویت کننده قابل عملیات حرارتی در 400 سری فولاد ضد زنگ.

• 410: سی (≤0.15 درصد وزنی), Cr (11.5-13.5 درصد وزنی).
  ساختار ریختگی فریت است + مارتنزیت; پس از خاموش کردن / تلطیف, استحکام کششی به 515-690 مگاپاسکال می رسد, مناسب برای قطعات ساختاری عمومی.
• 420: سی (0.15-0.40 درصد وزنی), Cr (12.0-14.0 درصد وزنی).
  محتوای C بالاتر سختی را بهبود می بخشد (HRC≥50 پس از عملیات حرارتی), به طور گسترده در کارد و چنگال و شیرآلات استفاده می شود.
• 440A/B/C: گرادیان محتوای C (0.60-0.75 درصد وزنی), Cr (16.0-18.0 درصد وزنی).
  440C بالاترین سختی را دارد (HRC≥58) و مقاومت در برابر سایش, ایده آل برای ابزار و یاتاقان های با دقت بالا.

بارش-سخت شدن (PH) 400 سری (درجه: 17-4 PH, AISI 630)

یک نوع خاص با عملکرد بالا با C پایین (≤0.07 درصد وزنی), Cr (15.5-17.5 درصد وزنی), در (3.0%5.0 وزنی), و مس (3.0-5.0 وزنی).

در دمای بالا آستنیت را تشکیل می دهد, در طی سرد شدن به مارتنزیت تبدیل می شود, و از طریق تشکیل رسوب غنی از مس در طول پیری تقویت می شود.

استحکام کششی می تواند برسد 1380 MPa پس از عملیات حرارتی, متعادل کردن استحکام فوق العاده بالا و مقاومت در برابر خوردگی.

3. خواص جامع اصلی

خواص مکانیکی

خواص مکانیکی 400 فولاد ضد زنگ سری بسته به نوع فرعی متفاوت است, با تمایز واضح در قدرت, شکل پذیری, و پاسخ عملیات حرارتی (داده ها با ASTM A240/A480 مطابقت دارند):

• انواع فریتی (430, محلول آنیل شده): استحکام کششی 415-515 مگاپاسکال, قدرت تسلیم 205-275 مگاپاسکال, ازدیاد طول 20-25٪, سختی ≤183 HBW.
  بدون تغییر فاز, فقط بازپخت برای پالایش دانه.
• انواع مارتنزیتی (420, خاموش شد & دلپذیر): استحکام کششی 725-930 مگاپاسکال, قدرت تسلیم 515-690 مگاپاسکال, ازدیاد طول 10-15٪, سختی ≥50 HRC.
  خاموش کردن + تمپر کردن به طور قابل توجهی استحکام و سختی را بهبود می بخشد.
• نوع PH (17-4 PH, پیری H900): استحکام کششی ≥1170 مگاپاسکال, قدرت تسلیم ≥1035 مگاپاسکال, ازدیاد طول ≥10%, سختی ≥38 HRC.
  تقویت بارندگی استحکام فوق العاده بالایی را بدون به خطر انداختن شکل پذیری به دست می آورد.

مقاومت در برابر خوردگی

مقاومت در برابر خوردگی در درجه اول با محتوای کروم تعیین می شود, با Mo و C کم به عنوان تقویت کننده های کمکی. در کل, کمتر از 300 سری اما برتر از فولاد کربنی:

• انواع فریتی: 409 دارای مقاومت اولیه در برابر خوردگی اتمسفر است (نرخ خوردگی سالانه ≤0.03 میلی متر در مناطق روستایی); 444 در برابر اسیدهای رقیق و کلریدها مقاومت می کند, با دمای حفره ای بحرانی ≥30℃.
• انواع مارتنزیتی: محدود به محتوای C بالا; 410 در محیط های مرطوب مستعد زنگ زدگی است, در حالی که 440C به دلیل کروم بالاتر مقاومت به خوردگی بهتری دارد اما برای محیط های دریایی/اسیدی نامناسب است..
• 17-4 PH: مقاومت در برابر خوردگی قابل مقایسه با 304 در محیط های جوی و خورنده خفیف, اما مستعد ایجاد حفره در محیط های پر کلرید است.

خواص فیزیکی

مغناطیس ذاتی یکی از ویژگی های بارز آن است 400 سری فولاد ضد زنگ, با سایر خصوصیات فیزیکی که در میان انواع فرعی سازگار است:

• تراکم: 7.7-7.8 گرم بر سانتی متر مکعب (کمتر از 304 8.0 g/cm³ به دلیل عدم افزودن نیکل).
• هدایت حرارتی: 25–30 وات/(m·K) @ 20℃ (بالاتر از 304 16 W/(m·K), مناسب برای دفع گرما).
• ضریب انبساط حرارتی: 10–12×10-6/K (20-400 ℃), کمتر از 300 سری, کاهش تغییر شکل حرارتی.
• نفوذپذیری مغناطیسی: μ=100-1000 (فریتی/مارتنزیتی), بسیار بالاتر از فولادهای زنگ نزن آستنیتی (متر<1.02).

4. پردازش, ساخت & تمرین عملیات حرارتی

شکل گیری & ماشینکاری

• فریتیک ها: شکل پذیری معقول سرد; آنیل میانی برای شکل دهی سنگین توصیه می شود. قابلیت ماشینکاری مشابه فولادهای کم آلیاژ.
• مارتنزیتیکس: شکل پذیری سرد ضعیف در شرایط سخت شده; در حالت آنیل شده یا بالاتر تشکیل شود (شکل گیری گرم). ماشینکاری به مزاج و سختی بستگی دارد - نمرات C بالاتر به ابزار قوی و سرعت کمتر نیاز دارد.

جوشکاری

• فریتیک ها: قابل جوش است اما در صورت استفاده از حرارت ورودی بالا مستعد رشد دانه و شکنندگی HAZ است; نمرات تثبیت شده (اگر/نب) و حرارت ورودی کم (<10 kJ/cm برای برخی) بهبود عملکرد; فلزات پرکننده فریتی را انتخاب کنید.
• مارتنزیتیکس: چالش برانگیز - پیش گرم کردن (200-300 درجه سانتیگراد), برای جلوگیری از ترک خوردن و بازیابی چقرمگی، مواد مصرفی کم هیدروژن و تلطیف پس از جوش توصیه می شود.
• PH 17-4: قابل جوش با پرکننده همسان و عملیات حرارتی/پیری پس از جوش برای بازیابی خواص.

عملیات حرارتی

• فریتیک ها: محلول آنیل می شود و هوا خنک می شود تا استرس را کاهش داده و دانه ها را تصفیه کند; بدون سفت شدن خاموش کننده.
• مارتنزیتیکس: آستنیته کردن (950-1،050 درجه سانتیگراد), خاموش کردن (روغن/آب بسته به درجه), سپس خلق و خوی (150-650 درجه سانتیگراد) برای رسیدن به سختی / چقرمگی مطلوب. 440C معمولاً در دمای 200 تا 300 درجه سانتیگراد برای حداکثر سختی گرم می شود.
• PH 17-4: درمان راه حل (~1040-1060 درجه سانتیگراد), خاموش کردن, سپس سن (482-621 درجه سانتی گراد) برای تولید رسوبات غنی از مس و دستیابی به استحکام هدف (H900 و غیره).

5. کاربردهای صنعتی معمولی فولاد ضد زنگ سری 400

خانواده سری 400 به طیف وسیعی از صنایع خدمت می‌کند، زیرا انواع فرعی آن به طور کامل بر اساس نیازهای مختلف مهندسی نقشه می‌شوند.:
اقتصاد + مقاومت در برابر خوردگی متوسط (فریتیک ها), سختی / سایش بالا (مارتنزیتی ها), و استحکام بسیار بالا با مقاومت در برابر خوردگی معقول (آلیاژهای PH).

صنعت خودروسازی

قطعات مشترک & نمرات

• سیستم های اگزوز, اجزای صدا خفه کن, لوله های واکنش - 409, گاهی 439 برای بهبود جوش پذیری.
• برش بزنید, پانل های تزئینی - 430.
• میل موتور و گیربکس, صندلی های سوپاپ / اجزای سایش کوچک - 410 / 420 که در آن عملیات حرارتی مورد نیاز است.

چرا از 4xx استفاده می شود

• مقدار کم نیکل برای قطعات با حجم بسیار بالا مزیت هزینه ای قوی به همراه دارد.
  گریدهای فریتی در برابر اکسیداسیون چرخه‌ای در محیط‌های اگزوز داغ مقاومت می‌کنند و هدایت حرارتی و انبساط مناسبی دارند.. گریدهای مارتنزیتی سطوح سخت شده را برای قطعات کوچک حساس به سایش ارائه می دهند.

ملاحظات کلیدی

• برای سیستم های اگزوز جوش داده شده, از فریت های تثبیت شده با Ti/Nb استفاده کنید (409Ti/439) یا گرمای ورودی را برای جلوگیری از شکنندگی HAZ کنترل کنید.
• محافظت در برابر خوردگی (روکش سطحی, آلومینیز کننده) اغلب برای افزایش عمر در محیط های نمکی جاده استفاده می شود.

لوازم خانگی و محصولات مصرفی

قطعات مشترک & نمرات

• درب های یخچال, آستر فر, فضای داخلی ماشین ظرفشویی, تابلوهای کنترل - 430 و گاهی اوقات 439/444 برای مقاومت در برابر خوردگی بهتر.
• کارد و چاقوی آشپزخانه - 420 / 440سی (مارتنزیتی), صیقلی و معتدل.

چرا از 4xx استفاده می شود

• پرداخت سطحی جذاب, شکل پذیری خوب (فریتیک ها), پاسخ مغناطیسی در صورت نیاز (به عنوان مثال, نشانگرهای پخت القایی), و هزینه بسیار کمتر نسبت به آستنیتیکس، فریت 4xx را به عنوان پیش فرض برای قطعات تزئینی و داخلی لوازم خانگی تبدیل کرده است..

ملاحظات کلیدی

• اجتناب از 4xx در نمک پاشی یا قرار گرفتن در معرض ساحل، مگر اینکه پوشش داده شده یا به طور خاص یک نوع بلبرینگ Mo-bearing باشد. (444).
  برای کارد و چنگال, مارتنزیتی با درجه C بالا را انتخاب کنید و تلطیف را کنترل کنید تا حفظ لبه و مقاومت در برابر خوردگی متعادل شود.

تبادل حرارت, سیستم های HVAC و حرارتی

قطعات مشترک & نمرات

• باله های مبدل حرارتی, کانال کشی, اجزای کوره, روکش دیگ - 409, 430, 444.

چرا از 4xx استفاده می شود

• فریت ها هدایت حرارتی خوبی را با هم ترکیب می کنند, انبساط حرارتی کم و مقاومت در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا با هزینه کمتر از سری 300, آنها را برای سخت افزارهای انتقال حرارت و مدیریت حرارت اگزوز مناسب می کند.

ملاحظات کلیدی

• برای مرطوب, جریان های حاوی کلرید یا خطر ایجاد حفره بالا, فریت های حامل مو را ترجیح می دهند (444) یا در صورت لزوم به سری دوبلکس/300 ارتقا دهید.

شیمیایی, صنایع فرآیندی و انتقال آب

قطعات مشترک & نمرات

• تانک های وظیفه متوسط, اتصالات لوله کشی, مبدل های حرارتی برای شیمی غیر شدید - 444 (جایی که مقاومت کلرید اهمیت دارد), 439 برای مخازن جوش داده شده.

چرا از 4xx استفاده می شود

• هنگامی که خدمات نسبتاً تهاجمی است اما آلیاژهای آستنیتی کامل یا دوبلکس از نظر اقتصادی توجیه نمی شوند., فریت های تثبیت شده با مو یک حد متوسط ​​قابل قبول ارائه می دهند.

ملاحظات کلیدی

• گواهی های آسیاب و تست خوردگی را مشخص کنید. برای قرار گرفتن در معرض مداوم کلرید (آب نمک را پردازش کنید, خنک کننده آب دریا) اعتبار انتخاب درجه در برابر کلرید اندازه گیری شده, شرایط دما و شکاف.

روغن & گاز, پتروشیمی (اجزای انتخاب شده)

قطعات مشترک & نمرات

• اتصال دهنده ها, اجزای شیر غیر بحرانی, شفت پمپ - 410, 431 (مارتنزیتی با استحکام بالا), 17-4 PH برای استحکام بالا, اجزای مقاوم در برابر خوردگی (که در آن پیری پس از جوش امکان پذیر است).

چرا از 4xx استفاده می شود

• گریدهای مارتنزیتی و PH استحکام بسیار بالایی برای بارگذاری های فشاری و مکانیکی ایجاد می کنند; 17-4 PH اغلب در جایی انتخاب می‌شود که به استحکام و مقاومت در برابر خوردگی معقول نیاز باشد و چرخه‌های جوشکاری/پیری قابل کنترل باشد..

ملاحظات کلیدی

• قطعات مارتنزیتی در محیط های ترش یا کلرید باید از نظر شکنندگی هیدروژنی و خطر SSC واجد شرایط باشند.. تلطیف / پیری پس از جوش اغلب اجباری است.

دریایی, تجهیزات نمک زدایی و آب دریا (استفاده محدود)

قطعات مشترک & نمرات

• صافی آب دریا, مسکن های غیر بحرانی - 444 در مواجهه با کلرید ملایم; در غیر این صورت طراحان آلیاژهای دوبلکس یا با PREN بالاتر را ترجیح می دهند.

چرا از 4xx استفاده می شود (به صورت انتخابی)

• فریت های حامل مو می توانند برخی وظایف آب دریا را با هزینه کمتر مدیریت کنند, اما خطر حفره و شکاف درازمدت اغلب آنها را برای قطعات سازه ای که به طور مداوم زیر آب قرار می گیرند، رد می کند.

ملاحظات کلیدی

• هنگامی که 4xx در زمینه های دریایی استفاده می شود, با حفاظت کاتدی ترکیب شود, پوشش ها, و یک رژیم بازرسی سختگیرانه. از جاهایی که تحت تاثیر گرما یا شرایط شکافی وجود دارد اجتناب کنید.

نیروگاه & سیستم های انرژی

قطعات مشترک & نمرات

• مبدل های حرارتی, کانال های گاز دودکش, مهر و موم توربین - 409, 444.
• پیچ و مهره با استحکام بالا - 17-4 PH یا مارتنزیتی در صورت لزوم.

چرا از 4xx استفاده می شود

• گریدهای فریتی اکسیداسیون چرخه ای و استرس حرارتی را به خوبی تحمل می کنند; درجات PH برای اتصال دهنده ها و اجزای پر استرس استفاده می شود که آلیاژهای آستنیتی به طور غیر ضروری گران هستند..

ملاحظات کلیدی

• مراقب شکنندگی طولانی مدت فاز سیگما در برخی از آلیاژهای با کروم بالا در دماهای متوسط ​​باشید.; محدودیت دمای عملیاتی و فواصل بازرسی را مشخص کنید.

پزشکی, ابزار و ابزار دقیق (انتخاب شده است)

قطعات مشترک & نمرات

• تیغه های ابزار جراحی - 420 / 440سی (مارتنزیتی, جلا و حفظ لبه بالا).
• درج قالب دقیق و ابزار با سایش بالا - 440سی.

چرا از 4xx استفاده می شود

• سختی بالا و حفظ لبه باعث جذابیت مارتنزیتی ها می شود, به شرطی که قرار گرفتن در معرض خوردگی کنترل شده باشد و تکمیل / غیرفعال شدن سطح عالی است.

ملاحظات کلیدی

• برای ایمپلنت یا قرار گرفتن در معرض طولانی مدت بدن, 300-آلیاژهای سری یا درجه پزشکی ترجیح داده می شوند; 4xx برای ابزار فقط زمانی که استریلیزاسیون و غیرفعال کردن قابل قبول باشد و استانداردهای پزشکی رعایت شود.

6. مزایا & محدودیت ها

فولادهای زنگ نزن سری 400 جایگاه مشخصی بین فولادهای کربنی و فولادهای زنگ نزن آستنیتی دارای نیکل دارند..

مزایای کلیدی فولاد ضد زنگ سری 400

کارایی هزینه و ثبات قیمت

400-فولادهای ضد زنگ سری حاوی نیکل کم یا بدون نیکل هستند, برای مقاومت در برابر خوردگی عمدتاً به کروم متکی است.

این به طور قابل توجهی هزینه مواد خام را کاهش می دهد و از خرید در برابر نوسانات قیمت نیکل محافظت می کند, این گریدها را از نظر اقتصادی برای کاربردهای با حجم بالا جذاب می کند.

خواص مغناطیسی ذاتی

گریدهای فریتی و مارتنزیتی سری 400 به طور طبیعی مغناطیسی هستند, امکان استفاده از آنها در دستگاه های الکترومغناطیسی, حسگرها, محرک ها, و اجزای نیازمند پاسخ مغناطیسی - کاربردهایی که فولادهای زنگ نزن آستنیتی مناسب نیستند.

قدرت عملیات حرارتی (گریدهای مارتنزیتی و PH)

برخلاف فولادهای زنگ نزن آستنیتی, آلیاژهای سری 400 مارتنزیتی و سخت‌کننده بارشی را می‌توان از طریق کوئنچ تقویت کرد., معتدل کردن, و پیری.

این اجازه می دهد تا مقاومت کششی از سطوح متوسط ​​تا بسیار بالاتر باشد 1000 MPa, حمایت از مقاوم در برابر سایش, بار, و اجزای پر استرس.

هدایت حرارتی خوب و انبساط حرارتی کم

فولادهای سری 400 فریتی رسانایی حرارتی بالاتر و ضریب انبساط حرارتی کمتری نسبت به فولادهای زنگ نزن سری 300 نشان می دهند..

این مقاومت در برابر خستگی حرارتی و اعوجاج را بهبود می بخشد, آنها را برای سیستم های اگزوز مناسب می کند, مبدل های حرارتی, و محیط های دوچرخه سواری حرارتی.

مقاومت در برابر خوردگی مناسب برای محیط های متوسط

با محتوای کروم معمولاً در بالا 10.5 درصد وزنی, 400-فولادهای سری مقاومت قابل اعتمادی در برابر خوردگی جوی ایجاد می کنند, مواد شیمیایی خفیف, و اکسیداسیون در دمای بالا - بسیار برتر از فولاد کربنی و برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و مصرفی کافی است.

طراحی آلیاژ ساده و قابلیت بازیافت

پیچیدگی کمتر آلیاژ ذوب را تسهیل می کند, بازیافت, و استفاده مجدد در جریان فولاد ضد زنگ, همسویی با اهداف کنترل هزینه و پایداری در تولید در مقیاس بزرگ.

محدودیت های کلیدی فولاد ضد زنگ سری 400

مقاومت در برابر خوردگی پایین در مقایسه با گریدهای آستنیتی

اکثر فولادهای سری 400 فاقد نیکل و, در بسیاری موارد, مولیبدن کافی برای مقاومت قوی در برابر سوراخ شدن مورد نیاز است, خوردگی شکاف, و ترک خوردگی تنشی در محیط های غنی از کلرید یا شدیدا اسیدی.

آنها به طور کلی نمی توانند جایگزین شوند 304 یا 316 در خدمات شیمیایی یا دریایی خشن.

قابلیت جوشکاری محدود

گریدهای فریتی مستعد درشت شدن دانه و از دست دادن چقرمگی در ناحیه متاثر از گرما هستند., در حالی که گریدهای مارتنزیتی مستعد ترک خوردگی سرد و شکنندگی هیدروژنی هستند.

جوشکاری موفق اغلب نیاز به کنترل دقیق گرمای ورودی دارد, عناصر تثبیت کننده (از, NB), پیش گرم, و عملیات حرارتی پس از جوش.

کاهش چقرمگی در دمای پایین

فولادهای زنگ نزن سری 400 فریتیک دمای انتقال شکل پذیر به شکننده را نشان می دهند., معمولاً در شرایط زیر صفر تا کمی بالاتر از انجماد.

این امر مناسب بودن آنها را برای کاربردهای ساختاری برودتی یا آب و هوای سرد محدود می کند.

شکل پذیری کمتر از فولادهای زنگ نزن آستنیتی

گریدهای فریتی قابلیت شکل دهی سرد متوسطی دارند اما شکل پذیری کششی محدودی دارند, در حالی که گریدهای مارتنزیتی به دلیل سختی بالا به سختی سرد می شوند.

اجزای پیچیده عمیق معمولاً برای فولادهای زنگ نزن سری 300 مناسب تر هستند.

حساسیت به عملیات حرارتی نامناسب و قرار گرفتن در معرض خدمات

گریدهای مارتنزیتی و PH نیاز به چرخه‌های عملیات حرارتی با دقت کنترل شده دارند.

مزاج نامناسب, قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای متوسط, یا روش های جوشکاری نامناسب می تواند منجر به شکنندگی شود, از دست دادن مقاومت در برابر خوردگی, یا شکست زودرس.

پنجره برنامه باریک تر برای محیط های سخت

در حالت بسیار خورنده, کلرید بالا, یا محیط های فرآیندی با خلوص بالا, حاشیه عملکرد فولادهای سری 400 محدود است, اغلب نیاز به استفاده از آستنیت دارد, دوبلکس, یا فولادهای ضد زنگ فوق العاده.

7. تحلیل مقایسه ای در مقابل سری 300 & جایگزین های دیگر

• مقاومت در برابر خوردگی: 300-سری (304/316) >> 400-سری در محیط های تهاجمی کلرید/اسید.
• قدرت (گرمازا): مارتنزیتی/PH 400 >> 300-سری (می تواند بسیار فراتر رود 1,000 MPa).
• هزینه: 400-سری معمولاً 30 تا 50 درصد ارزان تر از 304 به دلیل نیکل کم.
• قابلیت جوشکاری & شکل پذیری: 300-سری برتر; 400-سری نیاز به مراقبت بیشتری دارد.
• مغناطیس: 400-سری مغناطیسی - یک مزیت در صورت نیاز به پاسخ مغناطیسی.
• رفتار در دمای بالا (اکسیداسیون): فریت 4xx اغلب برای کاربردهای اکسیداسیون حلقوی و هدایت حرارتی بهتر از آستنیتیک است..

قانون کلی انتخاب: سری 400 را در صورت هزینه انتخاب کنید, پاسخ مغناطیسی یا سختی / استحکام بسیار بالا مورد نیاز است و محیط خوردگی متوسط ​​یا قابل کنترل با پوشش است.; زمانی که مقاومت در برابر خوردگی اولیه است، آلیاژهای سری 300/دوبلکس/نیکل را انتخاب کنید.

8. نتیجه گیری

این 400 فولادهای ضد زنگ سری یک خانواده همه کاره و پرکاربرد هستند که تعادل عملی را ارائه می دهند اقتصاد, خصوصیات مغناطیسی, عملکرد حرارتی و استحکام قابل دستیابی. نقش آنها از لوازم روزمره تا قطعات مکانیکی پرکاربرد می شود.

استفاده موفق مستلزم انتخاب نمره آگاهانه و پردازش منظم است: جوشکاری و عملیات حرارتی تأثیر زیادی بر عملکرد نهایی دارند.

جایی که قرار گرفتن در معرض خوردگی متوسط ​​است و هزینه یا پاسخ مغناطیسی مهم است, سری 400 اغلب نشان دهنده انتخاب بهینه مهندسی است.

جایی که مقاومت در برابر خوردگی تهاجمی یا چقرمگی شدید در دمای پایین مورد نیاز است, خانواده های با آلیاژ بالاتر باید ارزیابی شوند.

 

سوالات متداول

آیا فولادهای سری 400 ضد زنگ هستند?

بله - آنها یک لایه غیرفعال اکسید کروم تشکیل می دهند و در برابر خوردگی بسیار بهتر از فولادهای کربنی مقاومت می کنند., اما در بسیاری از رسانه های تهاجمی نسبت به آلیاژهای سری 300 در برابر خوردگی مقاومت کمتری دارند..

قابلیت تعویض سری 400 304 در لوازم مصرفی?

اغلب برای کاربردهای تزئینی و بسیاری از لوازم خانگی بله (به عنوان مثال, 430), اما از قرار گرفتن مکرر در معرض کلریدها اجتناب کنید, شوینده های اسیدی یا جوهای دریایی رخ می دهد.

چرا برخی از سری 400 مغناطیسی هستند و برخی دیگر نه؟?

ریزساختارهای فریتی و مارتنزیتی مغناطیسی هستند; ریزساختارهای آستنیتی (معمولی سری 300) اساسا غیر مغناطیسی هستند. 400-سری ها به صورت فریتی/مارتنزیتی طراحی شده اند.

نحوه جوشکاری 17-4 PH با خیال راحت?

از روش های واجد شرایط استفاده کنید, کنترل گرمای ورودی, و برای بازیابی استحکام و مقاومت در برابر خوردگی، سیکل‌های محلول/سن بعد از جوش یا پیری موضعی را در دستورالعمل‌های عرضه‌کننده اعمال کنید..

440 درجه سانتیگراد برای یاتاقان های دریایی مناسب است?

خیر - در حالی که 440C سختی و مقاومت بالایی در برابر سایش ارائه می دهد, مقاومت به خوردگی آن در محیط های کلرید دریایی محدود است; بلبرینگ های ضد زنگ با PREN یا پوشش های بالاتر را در نظر بگیرید.