Viden om rustfrit stål 431

Rustfrit stål 431 er et martensitisk-ferritisk dupleks rustfrit stål med 15–17 % krom og 1,25–2,5 % nikkel. Den afbalancerer styrken af ​​martensitiske kvaliteter med korrosionsbestandigheden af ​​ferritiske kvaliteter, hvilket gør den velegnet til høj-belastning, moderat-korrosionsanvendelse.

Kemisk sammensætning (nøgle, % ASTM A240)C: Mindre end eller lig med 0,20; Cr: 15.00–17.00; Ni: 1,25-2,50; Mn: Mindre end eller lig med 1,00

Mekaniske egenskaber (varme-behandlet)Trækstyrke: Større end eller lig med 725 MPa; Udbyttestyrke: Større end eller lig med 515 MPa; Forlængelse: Større end eller lig med 15%; Hårdhed: Mindre end eller lig med 285 HB (udglødet), op til 45 HRC (varme-behandlet)

Ydelse og anvendelserFordele: Høj styrke, bedre korrosionsbestandighed end 410/420, god træthedsbestandighed. Anvendelser: Drivaksler til biler, flykomponenter, pumpeaksler, ventilstammer, fastgørelseselementer.

Tilsvarende karakterer: EN 1.4057, JIS SUS431, DIN X2CrNi17-2

5 Hurtige spørgsmål og svar

1. Hvad gør 431 til et "duplex" rustfrit stål, og hvordan gavner det dets egenskaber?431 har en blandet martensitisk-ferritisk mikrostruktur-dannet ved kontrolleret afkøling efter opvarmning. Den martensitiske fase giver høj styrke (trækstyrke Større end eller lig med 725 MPa), mens den ferritiske fase (fra nikkeltilsætning) forbedrer korrosionsbestandighed og duktilitet. Denne dupleksstruktur eliminerer afvejningen- mellem styrke og korrosionsbestandighed set i rene martensitiske kvaliteter (f.eks. er 410 stærk, men mindre korrosionsbestandig) eller rene ferritiske kvaliteter (f.eks. 430 er korrosions-bestandig, men svag). For drivaksler til biler betyder dette, at akslen kan håndtere højt drejningsmoment (styrke) og modstå vejsaltkorrosion (ferritisk fase).

2. Hvordan er 431's korrosionsbestandighed sammenlignet med 410 og 304?431's nikkelindhold (1,25-2,5%) og højere chrom (15-17%) gør den mere korrosionsbestandig- end 410 (11,5-13,5% Cr, ingen Ni). Den modstår vejsalt, atmosfærisk rust og milde syrer bedre end 410, hvilket gør den velegnet til udendørs autodele. Det er dog mindre korrosions-modstandsdygtigt end 304 (8-10,5 % Ni, 18-20 % Cr), da det mangler 304's højere nikkelindhold og austenitiske struktur. 304 tåler saltvand og koncentrerede syrer, mens 431 kan grube i kystnære miljøer} udfylder en bedre styrke i kystmiljøer{2} 410, men ikke 304's ekstreme modstand.

3. Hvorfor bruges 431 til flykomponenter?Flydele (f.eks. landingsstelskomponenter, kontrolstænger) kræver høj styrke for at håndtere ekstreme belastninger og træthedsmodstand for at modstå gentagne starter/landinger. 431s trækstyrke (Større end eller lig med 725 MPa) og flydestyrke (Større end eller lig med 515 MPa) opfylder disse krav, mens dens modstandsdygtighed over for udmattelse er svigt (cyklisk modstandsdygtighed til udmattelse) 410. Dens korrosionsbestandighed beskytter mod fugt og-afisningsvæsker i store højder, hvilket forhindrer komponentfejl. I modsætning til austenitiske kvaliteter som 304 kan 431 varmebehandles{10}, hvilket gør det muligt at hærde den i kritiske stressområder i flydele.

4. Hvilken varmebehandling bruges til 431, og hvorfor?431 er varme-behandlet for at optimere dens dupleksstruktur: Udglødning (800-900 grader, langsom afkøling) blødgør den til fremstilling og producerer en ferritisk-martensitisk blanding med en hårdhed på mindre end eller lig med 285 HB. Slukning (950-1050 grader, vandkøling) danner mere martensit, hvilket øger styrke og hårdhed. Tempering (200–600 grader) balancerer disse egenskaber-tempering ved 300 grader giver 40–45 HRC til dele med høj-belastning som ventilspindler, mens anløbning ved 600 grader reducerer hårdheden til 30 HRC, men øger sejheden for drivaksler. Denne alsidighed gør det muligt at skræddersy 431 til specifikke applikationsbehov, fra hårde fastgørelseselementer til hårde skafter.

5. Kan 431 svejses, og hvilke udfordringer er der tale om?Svejsning 431 er muligt, men kræver omhu for at bevare dens duplex-struktur. Den største udfordring er at undgå martensitdannelse i HAZ, som forårsager skørhed. Forvarm til 150-250 grader for at reducere afkølingshastigheden, brug lav varmetilførsel (TIG-svejsning foretrækkes for præcision), og efter-svejsetemperering ved 250-300 grader for at blødgøre HAZ. Brug 431 eller 309 filler wire-309's højere nikkel hjælper med at stabilisere den austenitiske fase og forbedre duktiliteten. Undgå at svejse tykke sektioner uden forvarmning, da det øger risikoen for koldrevner. Korrekt svejsning sikrer, at svejsezonen bevarer samme styrke og korrosionsbestandighed som basismetallet.