1. INNGANGUR
Velja réttinn ryðfríu stáli bekk hefur bein áhrif á afköst vöru, langlífi, og hagkvæmni.
Í þessari grein, Við kynnum ítarlega, opinber samanburður á milli 316 (Austenitic álverð var fyrir tæringarþol þess) Og 17--4ph (Martensitic, Úrkomuhirða álfelgur fagnaði fyrir mikinn styrk).
Með kerfisbundinni greiningu á efnafræði, vélrænni eiginleika, tæringarhegðun, hitameðferð, og iðnaðarumsóknir, Verkfræðingar munu fá skýrleika um hvenær á að tilgreina hverja einkunn fyrir hámarksárangur.
2. Efnasamsetning
| Element | 316 Ryðfríu stáli (wt. %) | 17–4ph ryðfríu stáli (wt. %) | Aðalaðgerð |
|---|---|---|---|
| Cr | 16.0 –18.0 | 15.0 –17.5 | Myndar verndandi cr₂o₃ óbeina kvikmynd til að standast almenna og háhita tæringu |
| In | 10.0 –14.0 | 3.0 –5.0 | Stöðugt austenít (hörku, sveigjanleika); í 17-4ph alnæmisstyrkleika með því að halda Austenite |
| Mo. | 2.0 –3.0 | - | Auka tæringarþol og kreik í klóru í klóríð -ríku umhverfi |
Cu |
- | 3.0 –5.0 | Botnfallast við öldrun sem samhangandi ε -cu agnir, Að skila miklum styrk í 17-4PH |
| NB + Frammi | - | 0.15 –0,45 | Myndar fínar kolefnisítíðar sem pinna kornamörkum og stöðugleika Martensitic uppbyggingu |
| Mn | ≤2.0 | ≤1,0 | Virkar sem deoxidizer við bráðnun og skiptir að hluta til fyrir Ni til að koma á stöðugleika austenít |
| Og | ≤1,0 | ≤1,0 | Bætir oxunarþol við útsetningu fyrir mikilli hitastig |
| C. | ≤0,08 | ≤0,07 | In 316 Takmarkar karbíðnet til að koma í veg fyrir næmingu; í 17-4ph jafnvægi Martensite hörku vs. hörku |
| S | ≤0,03 | ≤0,03 | Eykur vinnsluhæfni í gegnum súlfíð innifalið, með lágmarks áhrif á tæringu |
3. Vélrænni eiginleika
Vélræn hegðun ryðfríu stáls hefur mikil áhrif á smásjá þeirra og hitameðferðarsögu.
316 ryðfríu stáli, að vera að fullu austenitic, sýnir framúrskarandi sveigjanleika og hóflegan styrk,
meðan 17-4PH, Sem úrkomu hert Martensitic ryðfríu stáli, veitir framúrskarandi styrk og hörku eftir öldrun meðferðar.
Eftirfarandi tafla ber saman lykil vélrænni eiginleika við algengar aðstæður.
Samanburðartafla: Vélrænni eiginleika 316 vs. 17-4Ph ryðfrítt stál
| Eign | 316 Ryðfríu stáli (Annealed) | 17-4Ph ryðfríu stáli (H900) | 17-4Ph ryðfríu stáli (H1150) |
|---|---|---|---|
| Togstyrkur (MPA) | 515–620 | ≥ 1310 | ~ 930 |
| Ávöxtunarstyrkur (0.2%, MPA) | 205–290 | ≥ 1170 | ~ 725 |
| Lenging (%) | ≥ 40 | ~ 10–12 | ~ 16–20 |
| Hörku (HRB/HRC) | HRB 80–95 (≈ HB 150–200) | HRC 40–44 | HRC 28–32 |
| Áhrif hörku (J., @Rt) | > 160 J. | ~ 20–30 j | ~ 50–60 j |
| Þreytustyrkur (MPA) | ~ 240 (Fyrir 10⁷ lotur, R = 0,1) | ~ 620 (H900, 10⁷ hringrás, R = 0,1) | ~ 450 |
| Mýkt (GPA) | 193 | 200 | 200 |
4. Tæringarþol
Í ætandi umhverfi, Efnisval er háð því hvernig málmblöndur þola samræmda árás, staðbundin pott, Stress -rýrnun sprunga, og oxun í mikilli hitastigi.
Almennt (Einkennisbúningur) Tæring
- 316 Ryðfríu stáli
Verkfræðingar tilkynna tæringarhlutfall hér að neðan 0.1 mm/ár Í hlutlausum klóríðlausnum (3.5 % NaCl kl 25 ° C.).
Samsetning þess 16–18 % Cr og 2–3 % Mo heldur uppi þrautseigri cr₂o₃/moo₃ óvirkri kvikmynd sem hrindir frá sér bæði sýrur og basa. - 17–4ph ryðfríu stáli
Með 15–17,5 % Cr en enginn mo, 17–4ph tærist nokkurn veginn 0.2 mm/ár Við sömu aðstæður.
Þó að Cu og NB viðbótin eflir lítillega almenna mótstöðu, það getur ekki passað 316 frammistöðu 316.
Pitting & Tæring á sprungu
- SS316 nær a PITING RESISTENT Jafngilt tala (Viður) af um það bil 24 (Taktu = Cr + 3.3 Mo. + 16 N), sem hækkar mikilvæga pigt hitastig sitt (CPT) að gróflega 23 ° C. Í loftaðri saltvatni.
- 17--4ph skortir Mo., Svo að pren þess fellur nálægt 14, Að sleppa CPT í um það bil –2 ° C.. Þar af leiðandi, 17–4ph þjáist af staðbundinni árás í tiltölulega vægt klóríðumhverfi.
Stress -rýrnun sprunga (Scc)
- 316 Ryðfríu stáli
Heldur SCC mótstöðu allt að 60 ° C. Í klóríð -barni fjölmiðlum undir togálagi. Að fullu austenitic uppbygging þess og mo -auðgað óvirkur kvikmynd blokk sprungu og útbreiðslu. - 17–4ph ryðfríu stáli
Sýnir hóflega næmi SCC þegar það er aldrað hér að ofan 482 ° C. (H900 - H1025 skilyrði).
Öldrandi Embrittles kornamörk, Þannig.
Oxun í mikilli hitastigi & Stærð
- 316 myndar stöðugan krómskala sem er áfram viðloðandi 800 ° C. við oxandi andrúmsloft.
MO innihald þess hægir frekar á vaxtarhraða umfangs, Að búa til 316 Tilvalið fyrir roli -gas og ofnþætti. - 17--4ph þróar einnig cr₂o₃ við hækkað hitastig, En mælikvarði verður verulegur hér að ofan 600 ° C..
Hönnuðir verða að nota húðun eða velja aðrar málmblöndur þegar oxunarþol fyrir ofan þennan þröskuld sannar mikilvæg.
5. Hitameðferð & Vinnuhæfni
Hegðunarhegðun og vinnslueinkenni SS316 og 17-4ph ryðfríu stáli eru verulega frá vegna undirliggjandi málmvinnsluflokka þeirra:
316 er Austenitic ryðfríu stáli, meðan 17-4ph er a Úrkomu-hert Martensitic ál.
Þessi munur hefur áhrif á hvernig hægt er að herða hvert efni, myndast, soðið, og véla.
316 Ryðfríu stáli
316 er ekki hægt að herða með hitameðferð vegna að fullu austenitic uppbyggingu. Styrkur þess er aðallega bættur með Kalt að vinna, sem eykur hörku og togstyrk á kostnað sveigjanleika.
Það er oft glitruð við 1010–1120 ° C, fylgt eftir með skjótum kælingu til að viðhalda tæringarþol.
Suðu 316 er tiltölulega auðvelt, krefjast lágmarks meðferðar eftir suðu nema það sé notað í mikilvægu umhverfi.
17-4Ph ryðfríu stáli
17-4PH, Hins vegar, er hægt að herða verulega í gegnum Úrkoma hitameðferð, sem felur í sér Lausn meðhöndlun við 1020–1050 ° C og síðan eftir öldrun við ýmis hitastig (H900 - H1150).
Hitameðferðarástand ákvarðar lokaeiginleika þess - H900 skilar hámarksstyrk, Þó H1150 veitir betri hörku og tæringarþol.
Það býður upp á Framúrskarandi vinnsluhæfni í lausnarástandinu, og þó að suðu, Öldrun eftir suðu er nauðsynleg til að endurheimta vélrænni eiginleika.
Samanburðartafla: Hitameðferð & Vinnuhæfni
| Eign | 316 Ryðfríu stáli | 17-4Ph ryðfríu stáli |
|---|---|---|
| Gerð hitameðferðar | Glitun (ekki herning) | Lausnarmeðferð + Úrkomu öldrun |
| Herða vélbúnað | Kalt að vinna aðeins | Úrkomuherð (H900 - H1150) |
| Dæmigert annealing temp. | 1010–1120 ° C. | 1020–1050 ° C. (Lausn meðhöndlun) |
| Öldrun hitastigs | N/a | 480 ° C. (H900) til 620 ° C. (H1150) |
| Hitameðferð eftir suðu | Venjulega ekki krafist | Krafist til að endurheimta styrk og hörku |
| Vélhæfni (Lausn ástand) | Miðlungs | Gott |
| Suðuhæfni | Framúrskarandi með venjulegum austenitic fylliefni málmum | Gott, en krefst öldrunar eftir suðu |
| Formanleiki | Framúrskarandi (Djúp teikning, beygja) | Sanngjarnt til í meðallagi (Takmörkuð sveigjanleiki þegar hún er á aldrinum) |
6. Forrit & Iðnaðarnotkunarmál
316 Ryðfrítt stál - Aðalforrit
- Marine Iðnaður: Tilvalið fyrir íhluti sem verða fyrir sjó eins og dælur, lokar, festingar, og sjávarbúnað vegna framúrskarandi mótstöðu gegn klóríð tæringu.
- Efnavinnsla: Algengt er notað í sýru meðhöndlunarbúnaði, skriðdreka, Piping, og hitaskipti þar sem tæringarþol er mikilvæg.
- Matur & Drykkjarvöruiðnaður: Valinn fyrir hreinlætisvinnslubúnað eins og færibönd, blöndun skriðdreka, og lagnir sem krefjast hreinlætis, Auðvelt að hreinsa yfirborð.
- Lyfjafyrirtæki & Læknissvið: Beitt í skurðaðgerðartæki, dauðhreinsanlegir íhlutir, og lækningatæki sem ekki eru ígræðslu vegna lífsamrýmanleika og tæringarþols.
- Arkitektúr & Smíði: Notað við framhlið, handrið, og innréttingar í strand- eða þéttbýlisumhverfi sem krefst fagurfræðilegrar endingu og tæringarþol.
17-4PH ryðfríu stáli - Aðalforrit
- Aerospace & Flug: Víða notað í burðarhluta, festingar, Lendingarbúnaðarhlutar, og hverfla vélar íhluta vegna mikils styrks og þyngdarhlutfalls.
- Olía & Gasiðnaður: Hentar fyrir verkfæri í holu, stokka, og háþrýstingsventla sem krefjast styrkleika og miðlungs tæringarþol.
- Iðnaðarverkfæri: Beitt í mótum, deyr, og nákvæmni vélrænni hluta þar sem hörku, klæðast viðnám, og víddarstöðugleiki er nauðsynlegur.
- Orkugeirinn: Notað í kjarnorkukerfi og vindmyllur fyrir íhluti sem verða fyrir streitu, Hiti, og miðlungs ætandi umhverfi.
7. Samsvarandi einkunnir
Að skilja samsvarandi einkunnir af 316 vs. 17-4PH Ryðfrítt stál skiptir sköpum fyrir að velja viðeigandi efni í mismunandi alþjóðlegum stöðlum, Tryggja alþjóðlegt eindrægni og uppspretta sveigjanleika.
| Standard | 316 Jafngildi ryðfríu stáli | 17-4Ph ryðfríu stáli jafngildi |
|---|---|---|
| Uns númer | S31600 | S17400 |
| ASTM | A240 (Plata/blað), A276 (bar), A312 (pípa) | A564 (hálfkláruð), A693 (barir), A705 (soðið rör) |
| In (Evrópa) | 1.4401 (X5crnimo17-12-2) | 1.4542 (X5crnicunb16-4) |
| Hann er (Japan) | Sus316 | Sus630 |
| GB (Kína) | 0CR17NI12MO2 | 06Cr17ni4cu4nb |
| Frá (Þýskaland) | X5crnimo17-12-2 | X5nicunb16-4 |
8. Alhliða samanburður á 316 vs. 17-4Ph ryðfrítt stál
| Þátt | 316 Ryðfríu stáli | 17-4Ph ryðfríu stáli |
|---|---|---|
| Smásjá | Austenitic (FCC) | Martensitic + Úrkoma hert |
| Togstyrkur | 485–620 MPa (annealed) | 930–1300 MPa (aldraður) |
| Hörku | Allt að ~ 95 HRB | Allt að 44 HRC |
| Tæringarþol | Framúrskarandi, sérstaklega í klóríðum | Miðlungs, minna ónæmur fyrir potti |
| Sveigjanleika | High (>40% lenging) | Miðlungs (8-15% lenging) |
| Hitameðferð | Aðeins glitun | Lausnarmeðferð + Öldrun |
| Suðuhæfni | Framúrskarandi | Krefst hitameðferðar eftir suðu |
| Dæmigert forrit | Marine, Efni, Læknisfræðilegt, Matvinnsla | Aerospace, olía & bensín, Verkfæri |
| Kostnaður | Miðlungs | Hærra |
9. Niðurstaða
Í niðurstöðu, 316 ryðfríu stáli skín þar sem tæringarþol, Formanleiki, Og hagkvæmni skiptir mestu máli.
Hins vegar, 17–4ph ryðfríu stáli skara fram úr í styrkleika, Þreytuviðkvæm forrit þar sem hönnuðir geta stjórnað krefjandi hitameðferð og tilbúningsþörf.
Með því að vega umhverfisárásargirni, vélrænt álag, og framleiðslutakmarkanir,
Verkfræðingar geta með öryggi valið ákjósanlegan bekk - þar sem trygging íhluta, frammistaða, og gildi líftíma.
Þetta er hið fullkomna val fyrir framleiðsluþarfir þínar ef þú þarft hágæða ryðfríu stáli steypu.
Algengar spurningar:
Hver er helsti munurinn á milli 316 vs. 17-4Ph ryðfrítt stál?
316 er austenitískt ryðfríu stáli sem er þekkt fyrir framúrskarandi tæringarþol og mikla sveigjanleika,
Þó að 17-4PH sé martensitísk úrkomuhjörð ryðfríu stáli sem býður upp á yfirburða styrk og hörku en hóflega tæringarþol.
Smásjá þeirra, vélrænni eiginleika, og kröfur um hitameðferð eru mjög mismunandi.
Hvaða ryðfríu stáli hefur betri tæringarþol?
316 Ryðfrítt stál gengur betur en 17-4ph í tæringarþol, sérstaklega á klóríðríkum, Marine, og efnaumhverfi, að mestu leyti vegna molybdeninnihalds.
17-4PH hefur miðlungs tæringarþol og getur þurft hlífðarhúð í árásargjarnri umhverfi.
Getur 17-4ph ryðfríu stáli skipt út 316 í öllum forritum?
Nei. Þó að 17-4ph veitir meiri styrk og hörku, það passar ekki við tæringarþol og sveigjanleika 316.
Það hentar betur fyrir forrit sem krefjast mikils vélræns styrks og miðlungs tæringarþols, svo sem geimferð eða olía & Gasíhlutir, frekar en sjávar- eða matvinnslu.
Hvaða ryðfríu stáli er auðveldara að vél?
17-4PH er auðveldara að vél eftir lausnarmeðferð vegna minni hörku á því stigi. 316 hefur tilhneigingu til að vinna harðlega við vinnslu, Að gera það krefjandi að skera á skilvirkan hátt.
Hvernig kostar kostnaður 316 vs. 17-4PH bera saman?
Almennt, 17-4Ph.
316 er hagkvæmara fyrir forrit sem forgangsraða tæringarþol og formanleika.
Er 17-4ph ryðfríu stáli segulmagnaðir?
Já, 17-4PH sýnir segulmagnaða eiginleika vegna martensitískrar uppbyggingar, en 316 Ryðfrítt stál er yfirleitt ekki segulmagnað í glitrandi ástandi.
