430 vs 431 nehrđajući čelik: feritni vs martenzitni razredi

 

Koji su hemijski sastavi, mehanička svojstva i primarna primena nerđajućeg čelika 430 i 431?
Grade 430 (UNS S43000) je feritni nerđajući čelik, sastavljen od oko 16-18% hroma sa vrlo niskim sadržajem ugljenika i bez nikla. Magnetna je, ima umjerenu čvrstoću i dobru duktilnost i nije otvrdnuta toplinskom obradom. Prvenstveno se koristi za dekoraciju unutrašnjih uređaja, automobilske ukrasne lajsne, kuhinjske poklopce i pričvršćivače u blagim okruženjima. Grade 431 (UNS S43100) je martenzitni nerđajući čelik, koji sadrži 15-17% hroma i 1,25-2,50% nikla. Može se očvrsnuti kaljenjem i temperiranjem kako bi se postigla visoka čvrstoća i tvrdoća. Njegove primarne primjene uključuju pričvršćivače visoke čvrstoće, osovine pumpe, komponente ventila i dijelove za zrakoplovstvo gdje je potrebna kombinacija čvrstoće i otpornosti na koroziju.

Kako sposobnost termičke obrade 431 fundamentalno mijenja njegove performanse u poređenju sa 430?
Sposobnost termičke obrade 431 je njegova definitivna karakteristika. Nakon austenitizacije i gašenja, 431 formira tvrdu martenzitnu strukturu koja se može temperirati kako bi se postigao širok raspon nivoa čvrstoće i žilavosti. To mu omogućava da dostigne vlačnu čvrstoću preko 1000 MPa i tvrdoću do HRC 44, pružajući odličnu otpornost na habanje. Nasuprot tome, 430 se ne može ojačati termičkom obradom; njegova svojstva su fiksirana u žarenom stanju, nudeći samo umjerenu čvrstoću. Ovo čini 431 pogodnim za strukturne i habajuće dijelove, dok je 430 ograničen na ne-nosivost-, prvenstveno dekorativne ili oblaganje.

Što se tiče otpornosti na koroziju, kako se ova dva razreda upoređuju i koja su okruženja pogodna za svaki?
430 nudi dobru opću otpornost na koroziju u blagim atmosferskim, slatkovodnim i zatvorenim okruženjima, uporedivu sa 304 za mnoge ne-nekritične primjene. Međutim, podložan je udubljivanju u postavkama klorida-koji sadrže. 431, nakon odgovarajuće termičke obrade i poliranja, nudi dobru otpornost na koroziju u blagim do umjerenim okruženjima, često bolju od 410 zbog većeg sadržaja hroma i nikla. Međutim, njegova otpornost na koroziju općenito nije tako dobra kao što je 430 u istom stanju. 430 pogodan za unutrašnje uređaje i suhe vanjske obloge, dok je 431 odabran za dijelove koji zahtijevaju čvrstoću u blago korozivnim okruženjima, kao što su brodski hardver ili komponente hemijske pumpe.

Koje su ključne razlike u obradivosti, zavarljivosti i mogućnosti oblikovanja između 430 i 431?
430 ima odličnu sposobnost oblikovanja i može se lako duboko izvući, savijati i okretati, slično mekom čeliku. Njegova obradivost je poštena, ali njegova zavarljivost je ograničena; zavarivanje može dovesti do rasta zrna i smanjene otpornosti na koroziju u toplotno-zahvaćenoj zoni. 431 ima nižu formabilnost, posebno u očvrslom stanju, a njegova obradivost je dobra u žarenom stanju, ali postaje loša nakon stvrdnjavanja. Zavarivanje 431 zahtijeva predgrijavanje i termičku obradu nakon -zavarivanja kako bi se izbjeglo pucanje i vratila otpornost na koroziju. Za proizvodnju koja uključuje složeno oblikovanje, 430 je poželjno; za visoko{9}}zavarene konstrukcije, 431 zahtijeva mnogo pažljiviju proceduru i termičko upravljanje.

Kao dizajner ili kupac, koji faktori bi trebali diktirati izbor između 430 i 431 nehrđajućeg čelika?
Izbor bi trebao biti vođen primarnim funkcionalnim zahtjevima i radnim okruženjem. Odaberite 430 kada aplikacija zahtijeva dobru otpornost na koroziju, nisku cijenu i jednostavnu formu za ne-strukturalne dijelove, kao što su ukrasni paneli, ukrasi ili unutrašnjost uređaja. Odaberite 431 kada komponenta mora izdržati veliko mehaničko opterećenje, habanje ili udarno opterećenje u blago korozivnom okruženju, kao što su pričvršćivači, osovine ili dijelovi ventila. Uvijek uzmite u obzir ukupni životni ciklus: ako dio treba očvrsnuti nakon strojne obrade, potrebno je 431; ako će biti zavaren i izložen vremenskim prilikama, ograničenja oba tipa moraju se pažljivo procijeniti, a alternativa poput 304 ili 316 bi mogla biti prikladnija.