416 vs 303 rustfrit stål: bearbejdelighed, egenskaber og applikationer

Hvorfor 416 og 303 kaldes gratis-bearbejdningskvaliteter

Både 416 og 303 er rustfrit stål med bevidst tilsat svovl for at forbedre bearbejdeligheden. Svovl kombineres med mangan for at danne bløde mangansulfid-indeslutninger, der bryder spåner i korte segmenter, reducerer skærekræfter og forbedrer overfladefinish på automatiske drejebænke og CNC-maskiner. Dette gør dem populære til stor-produktion af fastgørelseselementer, fittings, skafter og instrumentdele. Afvejningen- er, at de samme sulfidinslutninger sænker korrosionsbestandigheden og varmbearbejdeligheden sammenlignet med standardkvaliteter som 304 og 410.

Kemisk sammensætning ifølge ASTM A582

416 (UNS S41600) er en martensitisk kvalitet med chrom, men ingen nikkel; 303 (UNS S30300) er en austenitisk kvalitet med både krom og nikkel. Tabellen nedenfor viser de typiske sammensætningsgrænser ifølge ASTM A582 for barprodukter.

Element	416 (UNS S41600)	303 (UNS S30300)
Chrom (Cr) (%)	12.0 - 14.0	17.0 - 19.0
Nikkel (Ni) (%)	-	8.0 - 10.0
Kulstof (C) (%)	0,15 maks	0,15 maks
Svovl (S) (%)	0,15 min	0,15 min
Mangan (Mn) (%)	1,25 max	2.00 max
Silicium (Si) (%)	1.00 max	1.00 max
Fosfor (P) (%)	0,060 maks	0,20 maks

Bemærk, at 416 ikke indeholder nikkel, hvilket holder dens omkostninger lavere og giver den en magnetisk respons, mens 303 i det væsentlige forbliver ikke-magnetisk i den udglødede tilstand på grund af dens austenitiske struktur.

Mekaniske egenskaber og varmebehandling

I udglødet tilstand har 416 en hårdhed på omkring 20 HRC og er let at bearbejde. Fordi det er martensitisk, kan 416 hærdes ved austenitisering ved ca. 980 grader, bratkøling i olie og temperering ved ca. 200 grader for at nå ca. 45 HRC. Dette gør 416 velegnet til dele, der både kræver bearbejdelighed og slidstyrke, såsom ventilstammer og pumpeaksler. 303 er austenitisk og kan ikke hærdes ved varmebehandling; den bruges i udglødet tilstand med en typisk hårdhed på ca. 20 HRC, og dens styrke kan kun øges ved koldbearbejdning.

Ejendom (glødet, typisk)	416	303
Trækstyrke (MPa)	517 - 655	517 - 655
Flydestyrke (MPa)	276 min	241 min
Forlængelse (%)	20 - 25	50
Hårdhed (HB)	183 - 262	160 - 210
Varmebehandles-	Ja, op til omkring 45 HRC	Ingen

Korrosionsbestandighed og svejsbarhed

Svovltilsætningen reducerer korrosionsbestandigheden i begge kvaliteter. 416 tilbyder moderat korrosionsbestandighed i milde atmosfærer, ferskvand og nogle fødevarer-kontaktanvendelser, men den er ikke egnet til marine eller stærkt sure miljøer, og den pletter lettere, end 304. 303 opfører sig på samme måde: den modstår mild korrosion, men er mere modtagelig for miljøer i klasse 34, men er ikke følsom over for andre chlorider. svejsning. Sulfidindeslutningerne kan forårsage varme revner, porøsitet og dårlig svejsekvalitet. Hvis en svejsbar del er påkrævet, skal du skifte til en lav-svovlkvalitet såsom 304L eller 410 og bearbejde ved lidt lavere hastigheder.

Applikationssammenligning

416 bruges til ventilstammer, pumpeaksler, fastgørelseselementer, tandhjul og andre dele, der kræver en kombination af fri bearbejdning og hærderbar slidstyrke. 303 bruges til instrumentkomponenter, fittings, koblinger, møtrikker og andre små bearbejdede dele, hvor korrosionsbestandighed i milde miljøer og fremragende overfladefinish betyder mere end hærdbarhed. Fordi 303 er ikke-magnetisk, er den også valgt til elektroniske huse og udstyr, hvor magnetisk interferens skal undgås.

FAQ

Q1: Kan 416 hærdes som værktøjsstål?
A: Ja, 416 kan olie-køles fra ca. 980 grader og tempereres ved ca. 200 grader, hvilket når ca. 45 HRC, hvilket er usædvanligt for en fri-bearbejdning af rustfri kvalitet.

Q2: Hvorfor indeholder 303 mere krom end 416?
A: 303 har brug for 17-19% krom plus 8-10% nikkel for at opretholde en austenitisk struktur, mens 416 kun behøver 12-14% krom til sin martensitiske struktur og ikke indeholder nikkel.

Q3: Er 416 og 303 magnetiske?
A: 416 er magnetisk under alle forhold, fordi den er martensitisk; 303 er i det væsentlige ikke-magnetisk i den udglødede tilstand.

Q4: Hvilken kvalitet giver bedre korrosionsbestandighed?
A: Begge er begrænset af svovltilsætningen. 303, modstår generelt milde ætsende miljøer, der er lidt bedre end 416, men ingen af ​​dem bør bruges i klorid--holdige eller stærkt sure tjenester.

Q5: Kan disse kvaliteter svejses?
A: Svejsning anbefales ikke for nogen af ​​disse kvaliteter. Til svejsbare dele skal du bruge lav-svovlkvalitet såsom 304L eller 410 og justere bearbejdningsprocessen i overensstemmelse hermed.