SUS431 Ryðfrítt stál: Samsetning, hitameðferð og notkun

SUS431 er martensitic ryðfrítt stál sem tilgreint er í JIS G4303 fyrir stangir, sem sameinar mikinn styrk með betri tæringarþol og seigleika en venjuleg króm martensitic einkunnir. Einkenni þess er vísvitandi nikkelviðbót: 1,25 til 2,50 prósent nikkel stöðugar austenítið við hitameðhöndlun, framleiðir fulla martensitic umbreytingu við slökknun og fínpússar óvirka oxíðlagið.

Einkunn auðkenni og staðalígildi

SUS431 samsvarar UNS S43100, AISI gerð 431 og EN 1.4057 með stálheitinu X17CrNi16-2 í evrópskum stöðlum. Kínverska jafngildið samkvæmt GB/T 1220 er 1Cr17Ni2. Athugið að EN 1.4542 er önnur einkunn: það er úrkomuherðandi stálið X5CrNiCuNb16-4, oft lýst sem 17-4 PH, og kemur ekki í staðinn fyrir 431. Vöruform falla undir JIS G4303 fyrir stangir, ASTM A276 og A276 fyrir plötur og A249 fyrir plötur og stangir.

Efnasamsetning samkvæmt JIS G4303

Frumefni	Innihald (þyngd%)
Kolefni, hámark	0.20
Kísill, hámark	1.00
Mangan, hámark	1.00
Fosfór, hámark	0.040
Brennisteinn, hámark	0.030
Króm	15.00–17.00
Nikkel	1.25–2.50
Járn	Jafnvægi

Hitameðferð og vélrænir eiginleikar

Einkunnin er afhent glæðuð til vinnslu, síðan hert og milduð til þjónustu. Hreinsun fer fram um 680-700 C með loftkælingu. Herðing felst í austenitizing við 950-1050 C og síðan olíuslökkun, sem framleiðir martensít með viðunandi bjögun.

Slökkva-og-lágmark á temprun á JIS G4303:

Eign	Gildi
Togstyrkur, mín. (MPa)	1080
0,2% sönnunarspenna, mín (MPa)	860
Lenging, mín (%)	10
Slagorka, mín (J)	39
Harka, max (HB), hert og hert	302
hörku, max (HB), glæður	285

Hitunarhitastig stjórnar styrkleika-seigjujafnvæginu. Lágt skap um 200-350 C heldur nær hámarksstyrk; hátt hitastig um 600 C endurheimtir seigleika og sveigjanleika við minni styrk. Hitun á millibilinu, u.þ.b. 400-550 C, er almennt forðast vegna þess að það getur dregið úr bæði tæringarþol og höggþol.

Tæringarþol og takmörk þess

Nikkel bætir þéttleika og viðloðun oxíðfilmunnar, þannig að SUS431 þolir væga tæringu í andrúmslofti, ferskvatni, vegasalti og þynntum lífrænum sýrum betur en nikkel-lausar martensíttegundir. Það er ekki hentugur fyrir sjódýfingu, sterk klóríð eða oxandi sýrur. Í hertu ástandi er tæringarþol þess nokkuð lægra en í glæðu ástandi og hlutar sem þurfa bestu tæringarafköst ættu að vera mildaðir lágt og óvirkir eftir vinnslu.

Suða og smíði

SUS431 er soðið þegar íhluturinn er soðinn fyrir endanlega herðingu. Forhitaðu við 150-200 C til að forðast kuldasprungur, notaðu 431-samsvörun eða 309-gerð austenítískt fylliefni þar sem sveigjanleiki skiptir máli og tempraðu við 200-300 C eftir suðu til að létta afgangsálagi. Suðu eftir endanlega hitameðferð mýkir hitaáhrifasvæðið og ætti að forðast það fyrir burðarsamskeyti. Fyrir flug- og öryggisþætti festingar er óeyðileggjandi skoðun hefðbundin venja eftir loka hitameðferð.

Dæmigert forrit fela í sér há-festingar og naglar, dæluskafta og ventlastilka, hverflablöð, skrúfuskaft, véla-snælda, fjöðrun og stýrisíhluti og hertan vélbúnað sem verður að standast væga tæringu.

Algengar spurningar

Er SUS431 það sama og AISI 431?

Já. SUS431 er JIS tilnefningin; AISI 431 og UNS S43100 eru jafngildar bandarískar merkingar fyrir sömu samsetningu.

Hver er rétt evrópsk heiti fyrir 431?

EN 1.4057, með stálheitinu X17CrNi16-2. EN 1.4542, sem stundum er vitnað í sem jafngildi, er í raun úrkomuherðandi einkunn X5CrNiCuNb16-4 og má ekki nota í staðinn.

Er hægt að nota SUS431 í sjávarumhverfi?

Aðeins við væga útsetningu eins og skvettu-laust strandloft eða einstaka vegasalt. Stöðug niðurdýfing í sjó veldur gryfju- og sprungutæringu; notaðu 316, tvíhliða eða ofur-austenítískar einkunnir fyrir þá skyldu.

Hvaða hitastig ætti að velja?

Til að fá hámarksstyrk, tempraðu við 200-350 C. Fyrir seigleika skaltu tempra nálægt 600 C og samþykkja styrk minnkunina. Forðastu 400-550 C svið, þar sem tæringarþol og höggþol geta bæði versnað.

Er SUS431 segulmagnaðir?

Já. Sem martensitic gæða er það mjög segulmagnað við allar aðstæður, sem er gagnlegt fyrir segulskoðun og fyrir forrit sem krefjast segulsvörunar.

Hvernig er SUS431 samanborið við SUS304?

SUS431 býður upp á u.þ.b. tvöfaldan togstyrk en glæðað SUS304 en minni sveigjanleika og mun minni tæringarþol í klóríðum. SUS304 er austenítískt, ó-segulmagnað og mótanlegt; SUS431 er verkfræðilegt val þegar styrkur og slitþol ráða ríkjum og umhverfið er milt.