1. Ներածություն
Ընտրելով ճիշտը չժանգոտվող պողպատի դասարան ուղղակիորեն ազդում է արտադրանքի աշխատանքի վրա, երկարակեցություն, եւ ծախսարդյունավետություն.
Այս հոդվածում, ներկայացնում ենք խորը, միջեւ հեղինակավոր համեմատություն 316 (ավստենիտիկ համաձուլվածք, որը գնահատվում է իր կոռոզիոն դիմադրության համար) մի քանազոր 17-4PH (մարտենզիտիկ, տեղումներից կարծրացնող խառնուրդը հայտնի է իր բարձր ամրությամբ).
Քիմիայի համակարգված վերլուծության միջոցով, Մեխանիկական հատկություններ, կոռոզիոն վարքագիծը, He երմամշակում, և արդյունաբերության կիրառությունները, Ինժեներները հստակություն ձեռք կբերեն, թե երբ պետք է նշեն յուրաքանչյուր գնահատականը օպտիմալ արդյունքների համար.
2. Քիմիական կազմ
| Տարր | 316 Չժանգոտվող պողպատ (wt. %) | 17‑4PH չժանգոտվող պողպատ (wt. %) | Առաջնային գործառույթ |
|---|---|---|---|
| Խուզարկու | 16.0 – 18.0 | 15.0 – 17.5 | Ձևավորում է պաշտպանիչ Cr2O3 պասիվ թաղանթ՝ ընդհանուր և բարձր ջերմաստիճանի կոռոզիային դիմակայելու համար |
| Մեջ | 10.0 – 14.0 | 3.0 -5.0 | Կայունացնում է օստենիտը (կոշտություն, առաձգականություն); 17-4PH-ը նպաստում է մարտենզիտի ամրությանը պահպանված ուստենիտի միջոցով |
| Ժամանակ | 2.0 -3.0 | Մի քիչ | Բարձրացնում է փոսերի և ճեղքերի կոռոզիայից դիմադրությունը քլորիդով հարուստ միջավայրում |
Մգոհել |
Մի քիչ | 3.0 -5.0 | Ծերացման ընթացքում նստում է որպես կոհերենտ ε‑Cu մասնիկներ, ապահովելով բարձր ուժ 17-4PH-ում |
| Նբ + Երեսապատում | Մի քիչ | 0.15 – 0,45 | Ձևավորում է նուրբ կարբոնիտրիդներ, որոնք ամրացնում են հատիկների սահմանները և կայունացնում մարտենզիտի կառուցվածքը |
| Ժլատ | ≤2.0 | ≤1.0 | Գործում է որպես դեօքսիդացնող միջոց հալման ժամանակ և մասամբ փոխարինում է Ni-ին` աուստենիտը կայունացնելու համար |
| Մի քանազոր | ≤1.0 | ≤1.0 | Բարելավում է օքսիդացման դիմադրությունը բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության ժամանակ |
| Գ | ≤0.08 | ≤0,07 | Մեջ 316 սահմանափակում է կարբիդային ցանցերը՝ կանխելու զգայունությունը; 17-4PH-ում հավասարակշռում է մարտենզիտի կարծրությունը ընդդեմ. կոշտություն |
| Ծուռ | ≤0.03 | ≤0.03 | Բարձրացնում է մշակելիությունը սուլֆիդային ներդիրների միջոցով, նվազագույն ազդեցություն կոռոզիայի վրա |
3. Մեխանիկական հատկություններ
Չժանգոտվող պողպատների մեխանիկական վարքագիծը խորապես ազդում է դրանց միկրոկառուցվածքի և ջերմային մշակման պատմության վրա.
316 չժանգոտվող պողպատ, լրիվ ավստենիտիկ լինելը, ցուցադրում է գերազանց ճկունություն և չափավոր ուժ,
մինչդեռ 17-4PH, որպես տեղումների միջոցով կարծրացած մարտենզիտ չժանգոտվող պողպատ, ապահովում է բացառիկ ուժ և կարծրություն ծերացման բուժումից հետո.
Հետևյալ աղյուսակը համեմատում է հիմնական մեխանիկական հատկությունները ընդհանուր պայմաններում.
Համեմատական աղյուսակ: Մեխանիկական հատկությունները 316 vs. 17-4PH չժանգոտվող պողպատներ
| Ունեցվածք | 316 Չժանգոտվող պողպատ (Հալեցված) | 17-4PH չժանգոտվող պողպատ (H900) | 17-4PH չժանգոտվող պողպատ (H1150) |
|---|---|---|---|
| Առաձգական ուժ (MPA) | 515– 620 | ≥ 1310 | ~ 930 թ |
| Բերք տալ ուժ (0.2%, MPA) | 205– 290 | ≥ 1170 | ~ 725 |
| Երկարացում (%) | ≥ 40 | ~ 10–12 | ~ 16–20 թթ |
| Կարծրություն (HRB/HRC) | HRB 80-95 (≈ HB 150–200) | ԲՈՀ 40–44 | ԲՈՀ 28–32 |
| Ազդեցության կոշտություն (Ժլատ, @RT) | > 160 Ժլատ | ~20–30 Ջ | ~50–60 Ջ |
| Հոգնածության ուժ (MPA) | ~ 240 (107 ցիկլերի համար, R=0.1) | ~ 620 թ (H900, 10⁷ ցիկլեր, R=0.1) | ~ 450 |
| Առաձգականության մոդուլ (Gpa) | 193 | 200 | 200 |
4. Կոռոզիոն դիմադրություն
Քայքայիչ միջավայրերում, Նյութերի ընտրությունը կախված է նրանից, թե ինչպես են համաձուլվածքները դիմակայում միատեսակ հարձակմանը, տեղայնացված փոս, սթրես-կոռոզիոն ճեղքվածք, և բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացում.
Ընդհանուր (Համազգեստ) Կոռոզիիոն
- 316 Չժանգոտվող պողպատ
Ինժեներները հայտնում են կոռոզիայի մակարդակը ստորև 0.1 մմ / տարի չեզոք քլորիդ լուծույթներում (3.5 % NaCl ժամը 25 ° C).
Դրա համակցությունը 16–18 % Cr և 2–3 % Mo-ն պահպանում է ամուր Cr2O3/MoO3 պասիվ թաղանթ, որը վանում է և՛ թթուները, և՛ ալկալիները:. - 17‑4PH չժանգոտվող պողպատ
15–17,5-ի հետ % Cr, բայց ոչ Mo, 17‑4PH-ը մոտավորապես կոռոզիայի է ենթարկվում 0.2 մմ / տարի նույն պայմաններով.
Չնայած նրա Cu և Nb հավելումները մի փոքր ուժեղացնում են ընդհանուր դիմադրությունը, այն չի կարող համապատասխանել 316-ի համազգեստի հարձակման կատարմանը.
Փոս փորելը & Ճեղքերի կոռոզիա
- SS316 հասնում է ա Pitting դիմադրության համարժեք համարը (Փայտ) մոտ 24 (TAKE = Cr + 3.3 Ժամանակ + 16 Ն), որը բարձրացնում է դրա կրիտիկական փոսային ջերմաստիճանը (ԽԿԿ) մոտավորապես 23 ° C գազավորված աղի ջրում.
- 17-4PH պակասում է Մո, այնպես որ նրա PREN-ը մոտ է ընկնում 14, CPT-ի իջեցում մոտ -2 °C. Հետեւաբար, 17‑4PH-ն ենթարկվում է տեղայնացված գրոհի համեմատաբար մեղմ քլորիդային միջավայրերում.
Սթրես-կոռոզիայից ճեղքվածք (Շալվար)
- 316 Չժանգոտվող պողպատ
Պահպանում է SCC դիմադրությունը մինչև 60 ° C քլորիդ կրող միջավայրերում առաձգական լարվածության պայմաններում. Դրա լիովին աուստենիտիկ կառուցվածքը և մո-հարստացված պասիվ թաղանթն արգելափակում է ճաքերի սկիզբը և տարածումը. - 17‑4PH չժանգոտվող պողպատ
Ցուցաբերում է միջին չափավոր SCC զգայունություն, երբ բարձր տարիքում է 482 ° C (H900–H1025 պայմանները).
Ծերացումը փխրեցնում է հացահատիկի սահմանները, Այսպիսով, դիզայներները պետք է մեղմացնեն առաձգական սթրեսները կամ նշեն երկակի աստիճաններ քլորիդների բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության համար.
Բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացում & Scaling
- 316 ձևավորում է շարունակական քրոմիայի սանդղակ, որը մնում է մինչև 800 ° C օքսիդացող մթնոլորտներում.
Դրա Mo պարունակությունը հետագայում դանդաղեցնում է մասշտաբի աճի տեմպերը, պատրաստում 316 իդեալական է ծխատար գազերի և վառարանների բաղադրիչների համար. - 17-4PH զարգացնում է նաև Cr2O3 բարձր ջերմաստիճաններում, բայց մասշտաբի ցատկումը զգալի է դառնում վերևում 600 ° C.
Դիզայներները պետք է կիրառեն ծածկույթներ կամ ընտրեն այլընտրանքային համաձուլվածքներ, երբ այս շեմից բարձր օքսիդացման դիմադրությունը կարևոր է.
5. He երմամշակում & աշխատունակություն
SS316 և 17-4PH չժանգոտվող պողպատների ջերմամշակման վարքագիծը և մշակման բնութագրերը զգալիորեն տարբերվում են դրանց հիմքում ընկած մետալուրգիական դասերի պատճառով::
316 է austenitic չժանգոտվող պողպատ, մինչդեռ 17-4PH-ը ա տեղումների միջոցով կարծրացած մարտենզիտային համաձուլվածք.
Այս տարբերությունները ազդում են յուրաքանչյուր նյութի կարծրացման վրա, ձեւավորվել է, եռակցված, և մշակված.
316 Չժանգոտվող պողպատ
316 չի կարող կարծրանալ ջերմային մշակմամբ՝ լիովին ավստենիտիկ կառուցվածքի պատճառով. Նրա ուժը բարելավվում է հիմնականում սառը աշխատանք, որը բարձրացնում է կարծրությունը և առաձգական ուժը՝ ճկունության հաշվին.
Դա սովորաբար հալվել է 1010–1120 °C ջերմաստիճանում, որին հաջորդում է արագ սառեցում` կոռոզիոն դիմադրությունը պահպանելու համար.
Զոդում 316 համեմատաբար հեշտ է, պահանջում է նվազագույն հետեռակցման մշակում, եթե այն չի օգտագործվում կրիտիկական միջավայրում.
17-4PH չժանգոտվող պողպատ
17-4PH, մյուս կողմից, կարող է զգալիորեն կարծրացնել միջոցով տեղումների ջերմային բուժում, որը ներառում է լուծույթի բուժում 1020–1050 °C ջերմաստիճանում, որին հաջորդում է ծերացումը տարբեր ջերմաստիճաններում (H900–H1150).
Ջերմային մշակման պայմանը որոշում է դրա վերջնական հատկությունները. H900-ը տալիս է առավելագույն ամրություն, մինչդեռ H1150-ն ապահովում է ավելի լավ ամրություն և կոռոզիոն դիմադրություն.
Այն առաջարկում է գերազանց մշակելիություն լուծույթով կռվող վիճակում, և թեև եռակցվում է, մեխանիկական հատկությունները վերականգնելու համար անհրաժեշտ է եռակցումից հետո ծերացումը.
Համեմատական աղյուսակ: He երմամշակում & աշխատունակություն
| Ունեցվածք | 316 Չժանգոտվող պողպատ | 17-4PH չժանգոտվող պողպատ |
|---|---|---|
| Ջերմային բուժման տեսակը | Անողորմ (ոչ կարծրացնող) | Լուծման բուժում + տեղումների ծերացում |
| Կարծրացման մեխանիզմ | Միայն սառը աշխատանք | Տեղումների կարծրացում (H900–H1150) |
| Տիպիկ հալման ջերմաստիճանը. | 1010-1120°C | 1020-1050°C (լուծում բուժում) |
| Ծերացման ջերմաստիճաններ | N/A | 480 ° C (H900) մինչև 620 ° C (H1150) |
| Եռակցումից հետո ջերմային բուժում | Սովորաբար չի պահանջվում | Պահանջվում է ամրությունը և կարծրությունը վերականգնելու համար |
| Մեքենայություններ (Լուծման պետություն) | Չափավոր | Լավ |
| Զոդում | Գերազանց է ստանդարտ ավստենիտիկ լցնող մետաղների հետ | Լավ, բայց պահանջում է հետեռակցման ծերացում |
| Առողջություն | Գերազանց (խորը նկարչություն, ճռում) | Արդարից մինչև չափավոր (սահմանափակ ճկունություն ծերության ժամանակ) |
6. Ծրագրեր & Արդյունաբերության օգտագործման դեպքեր
316 Չժանգոտվող պողպատ - Հիմնական կիրառություններ
- Ծովային Արդյունաբերություն: Իդեալական է ծովի ջրի ազդեցության տակ գտնվող բաղադրիչների համար, ինչպիսիք են պոմպերը, փականներ, ամրացումներ, և ծովային տեխնիկա՝ քլորիդային կոռոզիայի նկատմամբ գերազանց դիմադրության շնորհիվ.
- Քիմիական մշակում: Սովորաբար օգտագործվում է թթվային բեռնաթափման սարքավորումներում, տանկեր, խողովակներ, և ջերմափոխանակիչներ, որտեղ կոռոզիոն դիմադրությունը կարևոր է.
- Սնունդ & Ըմպելիքների արդյունաբերություն: Նախընտրելի է սանիտարական մշակման սարքավորումների համար, ինչպիսիք են փոխակրիչները, խառնիչ տանկեր, և խողովակաշարեր, որոնք պահանջում են հիգիենա, հեշտ մաքրվող մակերեսներ.
- Դեղագործական & Բժշկական ոլորտներ: Կիրառվում է վիրաբուժական գործիքներում, մանրէազերծվող բաղադրիչներ, և ոչ իմպլանտային բժշկական սարքեր՝ կենսահամատեղելիության և կոռոզիոն դիմադրության պատճառով.
- Ճարտարապետություն & Շինարարություն: Օգտագործվում է շինությունների ճակատներում, բազրիքներ, և հարմարանքներ առափնյա կամ քաղաքային միջավայրերում, որոնք պահանջում են էսթետիկ ամրություն և կոռոզիոն դիմադրություն.
17-4PH չժանգոտվող պողպատ – Հիմնական կիրառություններ
- Օդատիենտ & Ավիացիա: Լայնորեն օգտագործվում է կառուցվածքային բաղադրիչներում, ամրացումներ, վայրէջքի սարքերի մասեր, և տուրբինային շարժիչի բաղադրամասերը՝ շնորհիվ իր ուժի և քաշի բարձր հարաբերակցության.
- Յուղել & Գազի արդյունաբերություն: Հարմար է փոսային գործիքների համար, լիսեռներ, և բարձր ճնշման փականներ, որոնք պահանջում են ուժ և չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն.
- Արդյունաբերական գործիքավորում: Կիրառվում է կաղապարներում, Մահանում է, և ճշգրիտ մեխանիկական մասեր, որտեղ կարծրություն, Հագուստի դիմադրություն, և չափերի կայունությունը կարևոր է.
- Էներգետիկ ոլորտ: Օգտագործվում է միջուկային էներգիայի համակարգերում և հողմային տուրբիններում՝ սթրեսի ենթարկված բաղադրիչների համար, ջերմություն, և չափավոր քայքայիչ միջավայրեր.
7. Համարժեք գնահատականներ
Հասկանալով համարժեք գնահատականներ 316 vs. 17-4PH չժանգոտվող պողպատները շատ կարևոր են տարբեր միջազգային ստանդարտներով համապատասխան նյութեր ընտրելու համար, գլոբալ համատեղելիության և աղբյուրների ճկունության ապահովում.
| Ստանդարտ | 316 Չժանգոտվող պողպատից համարժեք | 17-4PH չժանգոտվող պողպատից համարժեք |
|---|---|---|
| UNS համարը | S31600 | S17400 |
| ASTM | A240 (ափսե / թերթիկ), A276 (բար), A312 (խողովակ) | A564 (կիսապատրաստ), A693 (բարեր), A705 (եռակցված խողովակ) |
| Մեջ (Եվրոպան) | 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) | 1.4542 (X5CrNiCuNb16-4) |
| Նա (Ապոնիա) | Sus316 | SUS630 |
| Գբ (Շապիկ) | 0Cr17ni12mo2 | 06Cr17Ni4Cu4Nb |
| Դեպի (Գերմանիա) | X5CrNiMo17-12-2 | X5NiCuNb16-4 |
8. Համապարփակ համեմատություն 316 vs. 17-4PH չժանգոտվող պողպատներ
| Ասպեկտ | 316 Չժանգոտվող պողպատ | 17-4PH չժանգոտվող պողպատ |
|---|---|---|
| Միկրոկառուցվածք | Օստենիտիկ (FCC) | Մարտենզիտիկ + Տեղումները կարծրացան |
| Առաձգական ուժ | 485-620 ՄՊա (ջղաձգական) | 930-1300 ՄՊա (ծերացած) |
| Կարծրություն | Մինչև ~ 95 HRB | Մինչեւ 44 ԲՈՀ |
| Կոռոզիոն դիմադրություն | Գերազանց, հատկապես քլորիդներում | Չափավոր, պակաս դիմացկուն է փոսերի նկատմամբ |
| Առաձգականություն | Բարձր (>40% երկարացում) | Չափավոր (8-15% երկարացում) |
| He երմամշակում | Միայն կռում | Լուծման բուժում + Ծերացում |
| Զոդում | Գերազանց | Պահանջում է հետեռակցման ջերմային բուժում |
| Բնորոշ ծրագրեր | Ծովային, քիմիական, բժշկական, սննդի վերամշակում | Օդատիենտ, յուղել & գազ, գործիքավորում |
| Ծախս | Չափավոր | Ավելի բարձր |
9. Եզրափակում
Եզրափակելով, 316 չժանգոտվող պողպատ փայլում է այնտեղ, որտեղ կոռոզիոն դիմադրություն է, Առողջություն, և ծախսերի արդյունավետությունը ամենակարևորն է.
Մյուս կողմից, 17‑4PH չժանգոտվող պողպատ գերազանցում է ուժով-կրիտիկական, հոգնածության նկատմամբ զգայուն հավելվածներ, որտեղ դիզայներները կարող են կառավարել ջերմային մշակման և արտադրության ավելի պահանջկոտ կարիքները.
Կշռելով շրջակա միջավայրի ագրեսիվությունը, մեխանիկական բեռներ, և արտադրության սահմանափակումները,
Ինժեներները կարող են վստահորեն ընտրել օպտիմալ դասակարգը՝ դրանով իսկ ապահովելով բաղադրիչի հուսալիությունը, կատարումը, և կյանքի ցիկլի արժեքը.
Սա Ձեր արտադրության կարիքների համար կատարյալ ընտրություն է, եթե ձեզ հարկավոր է որակյալ չժանգոտվող պողպատ ձուլվածքներ.
ՀՏՀ:
Որո՞նք են հիմնական տարբերությունները 316 vs. 17-4PH չժանգոտվող պողպատներ?
316 ավստենիտիկ չժանգոտվող պողպատ է, որը հայտնի է գերազանց կոռոզիոն դիմադրությամբ և բարձր ճկունությամբ,
մինչդեռ 17-4PH-ը մարտենսիտային տեղումներից կարծրացնող չժանգոտվող պողպատ է, որն առաջարկում է բարձր ուժ և կարծրություն, բայց չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն:.
Նրանց միկրոկառուցվածքները, Մեխանիկական հատկություններ, իսկ ջերմային բուժման պահանջները զգալիորեն տարբերվում են.
Որ չժանգոտվող պողպատն ունի ավելի լավ կոռոզիոն դիմադրություն?
316 չժանգոտվող պողպատը գերազանցում է 17-4PH կոռոզիոն դիմադրությունը, հատկապես քլորիդով հարուստ, ծովային, և քիմիական միջավայրեր, մեծապես պայմանավորված է մոլիբդենի պարունակությամբ.
17-4PH-ն ունի չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն և կարող է պահանջել պաշտպանիչ ծածկույթներ ագրեսիվ միջավայրերում.
Կարող է փոխարինել 17-4PH չժանգոտվող պողպատը 316 բոլոր հավելվածներում?
Ոչ. Մինչդեռ 17-4PH-ն ապահովում է ավելի բարձր ուժ և կարծրություն, այն չի համապատասխանում կոռոզիոն դիմադրությանը և ճկունությանը 316.
Այն ավելի հարմար է այն ծրագրերի համար, որոնք պահանջում են բարձր մեխանիկական ուժ և չափավոր կոռոզիոն դիմադրություն, ինչպես, օրինակ, օդատիեզերական կամ նավթի & գազի բաղադրիչներ, այլ ոչ թե ծովային կամ սննդի վերամշակման օգտագործում.
Որ չժանգոտվող պողպատն ավելի հեշտ է մշակել?
17-4PH-ն ավելի հեշտ է մշակվում լուծույթով մշակումից հետո, քանի որ այն ավելի ցածր կարծրություն ունի այդ փուլում. 316 հակված է արագորեն կարծրանալ հաստոցների մշակման ժամանակ, ավելի դժվար է դարձնում արդյունավետ կտրելը.
Ինչպես են ծախսերը 316 vs. 17-4PH համեմատել?
Ընդհանուր առմամբ, 17-4PH չժանգոտվող պողպատն ավելի թանկ արժե՝ շնորհիվ իր բարդ համաձուլման տարրերի և ջերմային մշակման գործընթացների.
316 ավելի խնայող է այն ծրագրերի համար, որոնք առաջնահերթություն են տալիս կոռոզիոն դիմադրությանը և ձևավորմանը.
17-4PH չժանգոտվող պողպատից մագնիսական է?
Այո, 17-4PH-ն ցուցաբերում է մագնիսական հատկություններ՝ շնորհիվ իր մարտենզիտ կառուցվածքի, մինչդեռ 316 չժանգոտվող պողպատը, ընդհանուր առմամբ, ոչ մագնիսական է եռացված վիճակում.
