Clasificación, características y tratamiento térmico de materiales comunes de acero inoxidable.
El acero inoxidable es un acero de alta aleación que puede resistir la corrosión en el aire o en medios químicamente corrosivos. Según el estado organizativo del acero en estado normalizado, se puede dividir en acero inoxidable ferrítico, acero inoxidable austenítico y acero inoxidable martensítico.
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acero inoxidable ferrítico
Cuando el contenido de cromo alcanza el 13%, la aleación de hierro-cromo no tendrá transformación de fase; cuando el contenido de cromo alcanza el 12%, puede resistir la corrosión, por lo que el acero ferrítico Cr13 se convierte en acero inoxidable ferrítico.
Características: El acero inoxidable ferrítico tiene mejor resistencia a la corrosión y a la oxidación, especialmente resistencia a la corrosión por tensión, pero sus propiedades mecánicas (mayor límite elástico que el acero inoxidable austenítico, pero menor tenacidad al impacto y mayor fragilidad) y su proceso. Tiene un rendimiento deficiente y se utiliza principalmente en Estructuras resistentes a los ácidos con poca tensión y como acero antioxidante.
1. Tipos de acero y tipos de acero inoxidable ferrítico.
⑴Tipo Cr13: como 0Cr13, 0Cr13Al (Al: F expandido, antioxidante), etc., comúnmente utilizado como acero resistente al calor, antioxidante.
Tipo ⑵Cr16-19: como Cr17, Cr17Ti, Cr17Mo1Nb, etc., que pueden resistir la corrosión en la atmósfera, agua dulce y medios diluidos de ácido nítrico.
⑶Tipo Cr25-28: como Cr25Ti, Cr26Mo1, Cr28, etc., que son aceros resistentes a los ácidos que son resistentes a medios corrosivos fuertes.
2. Fragilidad del acero inoxidable ferrítico.
La desventaja del acero ferrítico con alto contenido de cromo es que es quebradizo. Las principales razones son:
⑴Granos gruesos originales:
① La estructura en estado fundido es basta y no puede refinarse mediante transformación de fase durante el calentamiento y enfriamiento, sino que solo puede refinarse mediante deformación y recristalización; ② La ferrita no produce corrosión intergranular debido a la rápida difusión atómica (el mismo principio que el F y la difusión rápida del Cr), tiene una temperatura de engrosamiento del grano baja y una velocidad de engrosamiento del grano alta.
Solución: Durante la producción, controle la temperatura final de forjado o la temperatura final de laminado a 750 grados o menos; agregue una pequeña cantidad de titanio al acero para evitar el crecimiento de grano con Ti (C, N); aumentar el contenido de ferrita en el acero inoxidable. La cantidad de austenita a alta temperatura se utiliza para controlar el engrosamiento del grano.
⑵ Fase σ: la fase σ tiene una alta dureza (HRC68 o superior) y a menudo se distribuye a lo largo de los límites de los granos, por lo que causa una gran fragilidad y puede promover la corrosión intergranular. (Enfriamiento rápido para reducir las precipitaciones)
⑶Fragilidad de 475 grados: (Después de calentarse durante mucho tiempo en el rango de temperatura de 400 a 500 grados o cuando se enfría lentamente en este rango de temperatura, el acero se vuelve muy frágil a temperatura ambiente) Motivo: Cuando se calienta a 475 grados, los átomos de cromo en La ferrita tiende a ordenarse, se forman muchas ferritas ricas en cromo, que mantienen una relación coherente con la fase original, provocando distorsión de la red y tensión interna. En este momento, la resistencia del acero aumenta, la tenacidad al impacto disminuye y la fragilidad aumenta.
⑷ El acero contiene C, N, O y otras impurezas e inclusiones.
3. Tratamiento térmico del acero inoxidable ferrítico.
⑴La estructura de equilibrio del acero inoxidable ferrítico es ferrita + carburo de cromo.
⑵Propósito: Para obtener una estructura de ferrita con una composición uniforme, reducir la precipitación de carburo, eliminar la tendencia a la corrosión intergranular y eliminar la precipitación de la fase σ y la fragilidad de 475 grados, el acero inoxidable ferrítico a menudo se templa, revende o recoce después del laminado en caliente. Proceso de tratamiento térmico. (Cuando los carburos precipitan, es probable que se produzca corrosión por picaduras y corrosión intergranular)
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Acero inoxidable austenitico
El acero inoxidable austenítico se desarrolla con 18% Cr-8% Ni como composición típica. (Tipo 18-8 acero inoxidable austenítico)
Características: Alta resistencia a la corrosión (mayor que el acero inoxidable M, menor que el acero inoxidable F), alta plasticidad, tenacidad y tenacidad a baja temperatura, fácil de procesar en acero de varias formas, buen rendimiento de soldadura, no magnético, etc., que Tiene buenas propiedades mecánicas integrales y es el tipo de acero inoxidable más utilizado.
1. Tipos, propiedades y aplicaciones típicos del acero.
⑴Acero inoxidable serie Cr-Ni: 0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti, 1Cr18Ni11Nb, 00Cr18Ni10, 00Cr17Ni7Cu2 (agregar Ti y Nb reduce la corrosión en el límite de grano; agregar Cu reduce la corrosión por tensión y expande el elemento A)
⑵Serie Cr-Mn-N, acero inoxidable serie Cr-Mn-Ni-N (agregar Mn y N puede reemplazar Ni)
Typical steel types: 1Cr17Mn13N, 1Cr18Mn8Ni5N (Analysis: WCr﹪>12﹪ acero inoxidable; que contiene Mn, Ni, N es acero inoxidable austenítico, si contiene Cr, Al, es acero inoxidable F)
El fortalecimiento de la solución sólida de N le da al acero un mayor límite elástico, plasticidad y tenacidad.
⑶ Acero inoxidable austenítico metaestable: la transformación parcial de martensita se produce durante la deformación en frío, de modo que el acero se fortalece con martensita sobre la base del endurecimiento por trabajo en frío.
Suplemento: La deformación entre Ms y Md induce la transformación de fase M, y una deformación mayor que Md estabiliza A mecánicamente.
2. Estructura equilibrada y tratamiento térmico del acero inoxidable austenítico.
La estructura de equilibrio del acero inoxidable austenítico tipo 18-8 es una estructura de fase compleja de austenita + ferrita + carburo. La austenita monofásica real se obtiene mediante tratamiento en solución sólida. El propósito es disolver tanto la ferrita como el carburo en A para obtener A monofásico.
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acero inoxidable martensítico
1. El acero inoxidable martensítico contiene 12--18% Cr. Comparado con el acero inoxidable ferrítico, sus características de composición son:
⑴El límite superior del contenido de cromo es inferior (si es demasiado, es F)
⑵ También contiene una cierta cantidad de elementos estabilizadores de fase como carbono y níquel. (No demasiado níquel)
⑶La resistencia a la corrosión y la soldabilidad de este tipo de acero son peores que las del acero inoxidable austenítico y ferrítico, y la plasticidad es peor que la del acero inoxidable A, pero debido a que tiene una mejor combinación de propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión (tiene cierta resistencia a la corrosión, soportar una determinada carga)
2. Se utiliza para fabricar piezas mecánicas, herramientas médicas quirúrgicas, herramientas de medición, cojinetes de acero inoxidable, resortes, etc.
3. Comparación exhaustiva de la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas del acero inoxidable A (austenita), F (ferrita) y M:
El acero inoxidable M tiene poca resistencia a la corrosión, pero puede soportar cierta carga; Un acero inoxidable tiene una resistencia media a la corrosión, una resistencia media, pero buena plasticidad y tenacidad; El acero inoxidable F tiene buena resistencia a la corrosión y a la oxidación, pero es quebradizo.
1. Tipos, composiciones y aplicaciones típicas de acero.
⑴① Acero con bajo contenido de carbono 13% Cr: como 1Cr13, 2Cr13; ② Bajo en carbono 17% Cr-2% Ni (Ni: estable A): fortalecimiento de solución multisólida de Cr. ① y ② son equivalentes al acero templado resistente a la corrosión: el tratamiento térmico es temple + revenido a alta temperatura. (La aleación mueve el punto S hacia la izquierda, por lo que el efecto es similar al acero modulado)
⑵ Acero con contenido medio de carbono 13% Cr: como 3Cr13, 4Cr13, equivalente al acero para herramientas resistente a la corrosión; temple + revenido a baja temperatura
⑶ Acero con alto contenido de carbono 18% Cr: como 9Cr18, etc., que es equivalente al acero para herramientas resistente a la corrosión. Temple + revenido a baja temperatura
2. Tratamiento térmico del acero inoxidable martensítico.
⑴Tratamiento de ablandamiento: equivalente al tratamiento térmico preliminar
Después de forjar y laminar el acero, se producirá una transformación martensítica debido al enfriamiento del aire, lo que endurecerá la forja, provocará grietas en la superficie de la forja y dificultará su mecanizado. ①Revenido a alta temperatura ②Recocido completo
⑵Tratamiento de enfriamiento y revenido
⑶Enfriamiento y revenido a baja temperatura.
