1. Кіріспе
1.4021 мартенситті тот баспайтын болат болып табылады X20Cr13 және әдетте айқас сілтеме жасалады Айси 420 жеткізуші әдебиеттерде.
Ол термиялық өңдеу арқылы қатайтылатын хромды баспайтын болаттар тобына жатады, Бұл оны жалпы коррозияға төзімділік үшін қолданылатын неғұрлым таныс аустениттік сорттардан түбегейлі ерекшеленеді..
Іс жүзінде, 1.4021 конструкторға қалыпты коррозияға төзімділік комбинациясын қажет еткенде таңдалады, жоғары қаттылық потенциалы, және максималды коррозия өнімділігінен гөрі пайдалы тозуға төзімділік.
Материал әсіресе ас құралдарында маңызды, жүздер, Сорғы біліктері, Гидравликалық компоненттер, машиналар, және сәндік бөліктер, өйткені оның мүліктік балансы күшті болуы керек бөліктерге жақсы сәйкес келеді, жылтырататын, және орташа коррозиялық орталарда пайдалануға жарамды.
Бұл негізгі идея 1.4021: бұл әмбебап тот баспайтын болат емес, бірақ техникалық мақсатты.
2. Не 1.4021 Тот баспайтын болат?
1.4021 бұл мартенситті хром Тот баспайтын болат құрамында хром бар 12-14% ауқымы мен көміртегі 0.16-0,25% тау тізбектері.
Жеткізушінің деректер парағы оны құрылыстық және бекіткіш қолданбалары үшін сөндірілетін және шыңдалған күйде қолданылатын шыңдалатын болат ретінде сипаттайды. Орташа коррозияға төзімділік қажет.
Ол сондай-ақ ас құралдары мен пышақ болат ретінде сипатталады, бұл оның термиялық өңдеуден кейін салыстырмалы түрде жоғары қаттылыққа жету қабілетін көрсетеді.
Бұл сорт ферромагниттік, жақсы өңдеуге және соғуға қабілетті, және шамамен пайдалануға жарамды 550–600°C қарастырылатын мүлікке байланысты.
Бір деректер парағында ол «шкалаға дейін төзімді 1100 ° F,” бұл туралы 593° °, ал екіншісі шамамен тотықтырғыш атмосфераға жақсы төзімділікті атап өтеді 600° °.
Бұл құндылықтар бұл идеяға сәйкес келеді 1.4021 қызмет көрсететін ыстықтай жұмыс істейтін тот баспайтын материал болып табылады, бірақ жоғары температурадағы коррозиялық қорытпа емес.
Негізгі сипаттамалар
Практикалық деңгейде, 1.4021 төрт нәрсемен бағаланады:
- Болуы мүмкін қатырылған жоғары беріктік пен қаттылыққа,
- 1.4021 баспайтын болаттан жасалған Орташа коррозияға төзімділік хлоридсіз ортада,
- Болуы мүмкін жылтыратылғанға дейін жылтыратылған,
- Ол магниттік, қолданбаға байланысты пайдалы немесе қалаусыз болуы мүмкін.
3. Химиялық құрамы және материалды сәйкестендіру
| Элемент | Әдеттегі диапазон 1.4021 | Қорытпадағы рөл |
| Көміртегі (Б) | 0.16-0,25% | Қатайтуға және соңғы қаттылықты жоғарылатуға мүмкіндік береді. |
| Хромий (Кр) | 12.0–14,0% | Тот баспайтын сипатты және тотығуға төзімділікті қамтамасыз етеді. |
| Марганец (М.на) | ≤ 1.50% | Деоксидация және өңдеу балансын қолдайды. |
| Кремний (Жіне) | ≤ 1.00% | Болат балқытуға көмектеседі және беріктікке аз ғана үлес қосады. |
| Фосфор (Б) | ≤ 0.040% | Морт болмас үшін төмен деңгейде ұсталады. |
| Күкірт (С) | ≤ 0.030% | Төмен ұсталды; бақыланатын күкірт кейбір өнім түрлерінде өңдеуге жарамдылық үшін пайдаланылуы мүмкін. |
| Үтік (Ақысу) | Баланс | Болаттың матрицалық элементі. |
4. Физикалық және механикалық қасиеттері 1.4021 Тот баспайтын болат
қасиеттері 1.4021 термиялық өңдеу жағдайына қатты тәуелді. Жасытылған күйде ол салыстырмалы түрде жарамды; сөндіру мен шынықтырудан кейін ол әлдеқайда қатты және күшті болады.
Төмендегі кестелер жарияланған деректер парақтарындағы репрезентативті бөлме температурасы мәндерін жинақтайды.
Физикалық қасиеттері
| Мүлік | Типтік құндылық | ЕСталдар |
| Тығыздық | 7.70–7,73 г/см³ | Тығыз мартенситті баспайтын болат, хромды болаттарға тән. |
| Серпімділік модулі | 215–216 ГПа | Аустениттік баспайтын болаттармен салыстырғанда салыстырмалы түрде қатты. |
| Жылу өткізгіштік | 30 М / м / | Тот баспайтын болат үшін орташа жылу өткізгіштік. |
| Меншікті жылу | 460 Дж / кг | Осы сыныптағы отбасы үшін әдеттегі жылу сыйымдылығы. |
| Жылулық кеңею коэффициенті | жөнінде 10.5 × 10⁻⁶ / ° C (20-100 ° C) | Аустенитті баспайтын болаттан төмен, өлшемдік тұрақтылыққа көмектеседі. |
| Магниттік жауап | Иә | Стандартты жағдайда ферромагниттік. |
Механикалық қасиеттері
| Шарт | Бергі күш | Созылу күші | Іуу | Қаттылық | ЕСталдар |
| Аяқталды / жұмсақ күй | —— | Шамамен дейін 760 МПа макс | —— | Шамамен дейін 230 HB макс | Соңғы шыңдауға дейін өңдеу және қалыптау үшін қолайлы. |
| +QT700 | ≥ 500 МПа | 700-850 mPA | ≥ 13% | —— | Жақсы қаттылықпен теңдестірілген шыңдалған күй. |
| +QT800 | ≥ 600 МПа | 800-950 mPA | ≥ 12% | —— | Жоғары беріктік/қаттылық, икемділігі сәл төмен. |
5. Термиялық өңдеу, Қатаю, және микроқұрылым
Термиялық өңдеу
1.4021 бұл Мартенситті тот баспайтын болат, сондықтан оның өнімділігі тек алынған күйге емес, термиялық өңдеу цикліне бағынады..
Аяқталған күйде, ол жұмсақ және жұмыс істеуге ыңғайлы; сөндіргеннен және шынықтырудан кейін, ол әлдеқайда қаттырақ және берік материалға айналады.
Бұл шынықтыру - бұл сортты жүздер үшін пайдаланудың негізгі себебі, біліктер, бекіткіштер, және басқа да тозуға бейім компоненттер.
Жарияланған деректер парақтарында ұстау арқылы алынған жұмсақ күйдірілген күй сипатталады 745–825°C кейін ауаның баяу салқындауы, ал қатайту шамамен қыздыру арқылы орындалады 950–1050°C және ауада немесе майда салқындату.
Қатаю
Алынған микроқұрылым сөндіргеннен кейін негізінен мартенситті болады, ал шынықтыру қадамы қаттылық пен қаттылық арасындағы тепе-теңдікті реттеу үшін қолданылады.
Практикалық өндіріс үшін, шынықтыру ауқымы мақсатты сипаттар жиынына сәйкес таңдалады: бір көз береді QT700 -та 650–750°C жіне QT800 -та 600-700 ° C, ал екіншісі қалаған күш шынықтыру температурасын анықтайтынын атап өтеді.
Бұл «бір өлшемді» қорытпа емес; бұл соңғы әрекеті термиялық өңдеу арқылы әдейі жасалған материал.
Микроқұрылым
Металлургиялық маңызды бөлшек морттану терезесі болып табылады. Деректер парағы арасындағы ауқымды ескертеді 400° C және 600 ° C аулақ болу керек, себебі жағымсыз фазалар тұндыру және морттану пайда болуы мүмкін.
Бұл қорытпаны өте қатты жасауға болатынын білдіреді, бірақ оны да термиялық тәртіппен өңдеу керек.
Басқаша айтқанда, жасайтын бірдей термиялық өңдеу сезімталдығы 1.4021 пайдалы процесс нашар бақыланса, оны кешірімсіз етеді.
Дәнекерлеуге байланысты микроқұрылымдық мінез-құлық бірдей логикаға сәйкес келеді. Дәнекерлеуден кейін, дайындаманы мартенситті бастау аймағынан төмен салқындату керек, шамамен 120° °, шынықтыру алдында.
Бұл крекинг қаупін азайтады және жылу әсер еткен аймақта тұрақты мүлік балансын қалпына келтіруге көмектеседі..
Екінші дереккөз ауамен қатайтатындықтан, сорт әдетте дәнекерленбейтінін атап өтеді, бұл жылу енгізу және салқындату тарихы соңғы өнімділікке қатты әсер ететінін айтудың тағы бір жолы.
Термиялық өңдеудің қысқаша мазмұны
| Өңдеу күйі | Типтік жағдай | Металлургиялық әсер | Инженерлік нәтиже |
| Жұмсақ күйдірілген | 745–825°C, ауаның баяу салқындауы | Мартенситті прекурсорлардың құрылымы жұмсақ | Жақсырақ өңдеу және қалыптау мүмкіндігі. |
| Қатаю | 950–1050°C, содан кейін ауа/майды сөндіріңіз | Мартенсит түзілуі | Қаттылық пен беріктіктің үлкен өсуі. |
| QT700 үшін шыңдау | 650–750°C | Сынғыштықты азайтады, соңғы беріктік деңгейін белгілейді | Теңдестірілген күш пен қаттылық. |
| QT800 үшін шыңдау | 600-700 ° C | Жоғары беріктік/қаттылық, икемділігі сәл азырақ | Күшті, бірақ талап етілетін қызмет көрсету шарты. |
6. Әртүрлі орталардағы коррозия өнімділігі
1.4021 тот баспайтын болат ұсынады байсалды Коррозияға төзімділік, сияқты аустениттік сорттармен байланысты кең коррозияға қарсы иммунитет емес 304 немесе 316.
Бір деректер парағы оның орташа коррозиялық жағдайда жақсы жұмыс істейтінін айтады, хлоридсіз сабын сияқты орталар, жуғыш заттар, және органикалық қышқылдар, ал екіншісі атмосфераға төзімділікті атап өтеді, тұщы су, сұйылтқыштар, және сілтілер.
Бұл оны пайдалы етеді, бірақ әмбебап емес. Қорытпаның да айқын шектеулері бар.
Swiss Steel бұл туралы мәлімдейді жеткізілген немесе дәнекерленген күйде түйіршік аралық коррозияға төзімді емес, жіне 1.4021 сондықтан дәнекерленген химиялық қызметте коррозияға қарсы маман баспайтын болат сияқты өңдеуге болмайды.
Оның коррозияға төзімділігі беті жақсы ұнтақталған немесе жылтыратылған кезде жақсы болады, және бір дереккөз бетті жақсы ұнтақталған немесе жылтыратылған кезде оңтайлы коррозияға төзімділікке қол жеткізілетінін нақты атап өтеді..
Коррозия перспективасы
- Атмосфераға жақсы, тұщы су, сұйылтқыштар, сілтілдік, сабындар, жуғыш заттар, және органикалық қышқылдар.
- Хлоридті немесе қатты коррозиялық қызмет көрсету үшін жақсы таңдау емес.
- Беттік әрлеу маңызды: жылтыратылған беттер жақсырақ жұмыс істейді.
- Дәнекерлеу және жеткізу жағдайы дұрыс басқарылмаса, коррозияға төзімділікті төмендетуі мүмкін.
7. Дайындық, Дәнекерлеу, және өңдеуді қарастыру
Жасанды мінез-құлық
1.4021 мартенситті баспайтын болат болып табылады, сондықтан оның өндіріс әрекеті оның қаттылық деңгейіне және жылу тарихына тығыз байланысты.
Аяқталған жағдайда, ол салыстырмалы түрде жұмыс істейді, және жеткізуші деректері оның соғу мүмкіндігін жақсы деп сипаттайды, оның салқын түрде қалыптасуы мүмкін, және оның өңдеуге қабілеттілігі жақсы.
Дәл сол деректер парағында оны ыстық күйде пайдалануға болатынын атап өтеді- және салқын илектелген парақ, жолақ, жолақтар, сым, бөлімдер, және жарқын өнімдер, бұл айтарлықтай кең өнеркәсіптік өңдеу терезесін көрсетеді.
Ойлаудың практикалық тәсілі 1.4021 бұл: бұл құрастыру мағынасында «қиын» баспайтын болат емес, бірақ ол жұмсақ аустениттік сорт емес.
Оның жұмыс қабілеттілігі қаттылықпен айтарлықтай өзгереді, және соңғы меншік нысаны қалыптау немесе өңдеу басталар алдында шешілуі керек.
Сол себепті, өндірісті жоспарлау және термиялық өңдеуді жоспарлау екі бөлек қадам емес, бір біріктірілген мәселе ретінде қарастырылуы керек.
Соғу және ыстық өңдеу
Бұл сынып үшін ыстық жұмыс жақсы жолға қойылған. Бір деректер парағы шамамен шамамен бірте-бірте қыздыруды ұсынады 850° °, дейін жылдамырақ қыздырады 1150–1180°C, арасында жүргізілген соғумен 1100° C және 900 ° C, бақыланатын құрылымның дамуына ықпал ету үшін баяу салқындату.
Тағы бір дереккөз сорттың құрылыстық және бекіткіш қолданбаларында сәтті қолданылатынын және жақсы соғуға қабілетті екенін атап өтеді.
Бұл мәліметтер соны көрсетеді 1.4021 соғуға жақсы жауап береді, бірақ температураны бақылау тәртіпті болғанда ғана.
Дәнекерлеу
Бұл кездейсоқ дәнекерлеу тәжірибесін марапаттайтын баға емес.
Себебі құрылымдық: мартенситті болат ретінде, салқындату кезінде қатып қалуы мүмкін, бұл алдын ала қыздыру және шынықтыру дұрыс пайдаланылмаса, сынғыш дәнекерлеу аймақтары мен мүліктік теңгерімсіздік қаупін арттырады.
Жеке деректер парағы одан да анық, деп айта отырып 1.4021 ауамен қатайтатын әрекетіне байланысты «әдетте дәнекерленбейді»..
Практикалық нәтиже анық: дәнекерлеу мүмкін, бірақ оны басқарылатын металлургиялық операция ретінде жоспарлау керек, қосылу қадамы ғана емес.
Өңдеу
Өңдеуге қабілеттілік - ең қолайлы қасиеттердің бірі 1.4021. Swiss Steel сортты жақсы өңдеуге қабілетті деп сипаттайды, және thyssenkrupp оның қаттылығы бірдей көміртекті болаттарға ұқсас өңделетінін атап өтеді.
Бұл өңдеу жүктемесі әдеттен тыс тот баспайтын болаттан емес, қаттылық деңгейіне байланысты екенін білдіреді..
Іс жүзінде, бұл қорытпаны соңғы шыңдауға дейін өңделетін немесе өлшемді бақылау әлі де маңызды болатын шыңдалған күйде пайдаланылуы күтілетін бөлшектер үшін ерекше тартымды етеді..
Бетін өңдеу және жылтырату
Бетті әрлеу косметикадан да артық 1.4021; ол коррозия өнімділігіне де әсер етеді.
Жеткізуші құжаттама пышақ пышағы нұсқасын жылтыратып жылтыратуға болатынын және бетті жақсы ұнтақталған немесе жылтыратылған кезде оңтайлы коррозияға төзімділікке қол жеткізілетінін айтады..
Бұл бетті әрлеуді соңғы сәндік қадам емес, дизайнның функционалды бөлігі етеді.
Бұл әсіресе ас құралдарына қатысты, сәндік бөлшектер, және көрінетін механикалық компоненттер.
Тегіс бет бұрылмайды 1.4021 коррозияға қарсы мамандандырылған баспайтын болаттан жасалған, бірақ ол қорытпаның қызмет көрсету конвертінде ең жақсы деңгейге жақынырақ жұмыс істеуіне көмектеседі.
8. Артықшылықтары мен кемшіліктері 1.4021 Тот баспайтын болат
Артықшылықтары
1.4021 тот баспайтын болат тартымды, өйткені ол біріктіреді Беріктік, Жақсы техникалар, және өңделетін бет.
Мартенситті баспайтын болат ретінде, ол аустениттік сорттарға қарағанда әлдеқайда жоғары қаттылық пен беріктікке дейін термиялық өңдеуге болады, пышақтар үшін қолайлы етеді, біліктер, бекіткіштер, және тозуға бейім бөлшектер.
Жарияланған деректер қатайтылған жағдайларды көрсетеді QT700–QT800 созылу күшімен шамамен шамамен дейін диапазон 700-950 mPA, мінезіне байланысты.
Тот баспайтын болатты өңдеуге салыстырмалы түрде оңай және жоғары жылтыр қабатқа жылтыратуға болады, сондықтан ол ас құралдарында қолданылады, сәндік бөлшектер, және дәл механикалық компоненттер.
Оның магниттік реакциясы кейбір қолданбаларда да пайдалы болуы мүмкін. Орташа агрессивті, хлоридсіз орталар, ол қолайлы коррозияға төзімділікті ұсынады.
Кемшіліктері
Оның негізгі шектеуі тек орташа коррозияға төзімділік. сияқты аустениттік бағаларды алмастырмайды 304 немесе 316 хлоридке бай немесе қатты коррозияға ұшырайтын қызметте.
Бұл да жеткізілген немесе дәнекерленген күйде түйіршік аралық коррозияға төзімді емес, сондықтан дәнекерлеу және жылу тарихын мұқият басқару керек.
Сондықтан қорытпа жақсырақ ретінде қарастырылады механикалық өнімділікке арналған шыңдалатын тот баспайтын болат, жалпы коррозияға төзімді баспайтын материал емес.
9. Өнеркәсіптік қосымшалар 1.4021 Тот баспайтын болат
1.4021 тот баспайтын болат ең алдымен коррозияға төзімді тот баспайтын болат болғандықтан таңдалмайды.
Ол қатайтылуы мүмкін болғандықтан таңдалады, жылтырату, және күшті қажет ететін құрамдас бөліктерге өңделеді, тозуға төзімділік, және орташа агрессивті ортада лайықты баспайтын бет.
Әдеттегі пайдалану жағдайлары
- пышақтар мен ас құралдары
- хирургиялық және стоматологиялық құралдар
- тартып шығару біліктер мен гидравликалық бөлшектер
- бекіткіштер мен механикалық бөлшектер
- қалыптар, өледі, және құрал элементтері
- сәндік тот баспайтын бөлшектер
- автомобиль және мұнай-химия техникасы
10. Халықаралық стандарттардағы баламалы бағалар
| Стандартты жүйе | Балама баға | ЕСталдар |
| -Да / -Ден | 1.4021 / X20Cr13 | Негізгі еуропалық белгілеу |
| Айси / Астма | 420 (420A түрі / 420Б) | Ең жақын эквивалент; композицияның қабаттасуы аздап өзгереді |
| Бізді | S42000 | Бірыңғай нөмірлеу жүйесінің белгіленуі |
| Ол (Жапония) | Sus420j1 / Sus420j2 | J2-де көміртегі жоғары, қаттылығы жоғары нұсқаларға жақынырақ |
| Еб (Қытай) | 20Cr13 | Қытай стандарт жүйесіндегі тікелей баламасы |
| Исо | X20Cr13 | Гармонизацияланған халықаралық белгілеу |
11. Тот баспайтын болаттармен салыстыру
| Мүлік | 1.4021 (X20Cr13 / 420 басу) | 304 (1.4301) | 316 (1.4401) | 430 (1.4016) |
| Тот баспайтын болаттан жасалған отбасы | Мартентис | Аустениттік | Аустениттік | Феррити |
| Негізгі легірлеу / құрылым | Шамамен 12–14% Cr, 0.16-0,25% C; магниттік және термиялық өңдеуге қабілетті | Шамамен 18% Кр / 8% -Да; кәдімгі мағынада қатаймайтын | Хлоридтерге жақсы төзімділік үшін молибден қосылған хром-никельді тот баспайтын | Шамамен түзу хром тот баспайтын 16-18% кр; қатаймайтын ферриттік құрылым |
| Қаттыланатын мінез-құлық | Сөндіру және шынықтыру арқылы шыңдалады | Термиялық өңдеу арқылы шыңдалмайды; негізінен суық жұмыспен нығайтылды | Сөндіру арқылы қатаюға болмайды; беріктігі негізінен суық жұмыс пен өнім түрінен | Термиялық өңдеу арқылы шыңдалмайды |
Коррозияға төзімділік |
Байсалды; атмосфераға қолайлы, тұщы су, сұйылтылған қышқылдар/сілтілер, сабындар, жуғыш заттар, және органикалық қышқылдар | Жақсы коррозияға төзімділік; қарағанда жақсырақ 1.4021 ең сулы қызметте | қарағанда күштірек хлоридке төзімділік 304 және әлдеқайда жақсы 1.4021 ылғалды/коррозиялық қызметке арналған | Орташа коррозияға төзімділік; астында 304/316 агрессивті ортада |
| Дайындық / дәнекерлеу | Өңдеуге және соғуға болады; дәнекерлеу аз кешірімді және жиі алдын ала қыздыру/температурадан кейінгі бақылауды қажет етеді | Өте жақсы қалыптау және дәнекерлеу мүмкіндігі | Жеңіл қалыптасады, дәнекерленген, дәнекерленген, және кесіңіз | Жақсы қалыптасу мүмкіндігі, бірақ ауыр дайындау және дәнекерлеу қызметінде аустениттік сорттарға қарағанда беріктігі төмен |
| Типтік позициялау | Пышақтар үшін тозуға бағытталған тот баспайтын, біліктер, Құралдар, және орташа коррозиялық механикалық бөлшектер | Жалпы мақсаттағы тот баспайтын | Хлоридке төзімді тот баспайтын | Орташа коррозияға және сәндік/құрылғыға арналған арзанырақ ферритті тот баспайтын материал |
12. Қорытынды
1.4021 Тот баспайтын болат, немесе X20Cr13, өте айқын техникалық мақсаты бар мартенситті хромды баспайтын болат: беріктікті біріктіру үшін, Орташа коррозияға төзімділік, тозуға төзімділік, және бір сортта жақсы жылтырату.
Оның тығыздығы, моду, және магниттік реакция оны берік инженерлік металға айналдырады, оның термиялық өңдеу реакциясы оны салыстырмалы түрде жұмыс істейтін күйдірілген күйден әлдеқайда қатты сөндірілетін және шыңдалған күйге келтіруге мүмкіндік береді..
Қорытпаның шектері бірдей маңызды. Бұл тот баспайтын әмбебап коррозия емес; қаттылығы орташа коррозиялық орталар үшін тот баспайтын болат ретінде жақсы түсініледі, геометрия, және қызмет өнімділігі маңызды.
Бұл жақтауды түсінгеннен кейін, материалды орналастыру оңай болады: 1.4021 - сізге көбірек жиек қажет болғанда таңдайтын баспайтын болат түрі, тозуға төзімділігі жоғарырақ, және аустениттік сортқа қарағанда көбірек қатайтылады.
ЖҚС
Бұл не 1.4021 Тот баспайтын болат?
1.4021 ретінде белгілі мартенситті баспайтын болат болып табылады X20Cr13, және оған әдетте айқас сілтеме жасалады Айси 420 жеткізуші әдебиеттерде.
Болды 1.4021 баспайтын болаттан жасалған магнит?
Иә. Жеткізушінің деректер парағы оны келесідей сипаттайды ферромагниттік магниттелу дәрежесі бар иә.
Болды 1.4021 дәнекерлеу үшін жақсы баспайтын болат?
Оны дәнекерлеуге болады, бірақ бұл тот баспайтын ең оңай дәнекерлеу емес.
Деректер парақтары алдын ала қыздыруды және дәнекерлеуден кейінгі шынықтыруды ұсынады, және бір дереккөз оның ауамен қатайтатын әрекетіне байланысты әдетте дәнекерленбейтінін атап өтеді.
Салушы 1.4021 тот баспайтын болат коррозияға жақсы қарсы тұрады?
Онда бар байсалды Коррозияға төзімділік, әсіресе сабын сияқты хлоридсіз орталарда, жуғыш заттар, органикалық қышқылдар, тұщы су, және сұйылтылған қышқылдар/сілтілер. Бұл жоғары хлоридті тот баспайтын сорт емес.
Консерв қалбыры 1.4021 тот баспайтын болат шыңдалады?
Иә. Бұл шыңдалатын мартенситті баспайтын болат, әдетте шамамен сөндіріледі 950–1050°C содан кейін сабырлы.
