Feritinis nerūdijantis plienas reiškia nerūdijantį plieną, kurio matricos struktūra yra kūno centre esantis kubinis feritas esant aukštai temperatūrai ir normaliai temperatūrai. Feritinio nerūdijančio plieno pagrindiniai elementai yra geležis ir chromas, paprastai jame nėra nikelio, o kai kuriuose yra nedidelis kiekis molibdeno, titano ar niobio ir kitų elementų. Jis turi gerą atsparumą oksidacijai, atsparumą korozijai ir atsparumą chlorido korozijai. Be to, feritinis nerūdijantis plienas taip pat pasižymi dideliu šilumos laidumu, mažu plėtimosi koeficientu, geru atsparumu oksidacijai ir puikiu atsparumu korozijai. Jis dažniausiai naudojamas atmosferos, vandens garų, vandens ir oksidacinės rūgšties korozijai atsparių dalių gamybai. Tipiškos feritinio nerūdijančio plieno klasės yra: AISI 410 (UNS S41000), AISI 420 (UNS S42000), AISI 430 (UNS S43000) pagal ASTM; 1.4006, 1.4021, 1.4016, pagal EN standartą...ir kt.
Feritinis nerūdijantis plienas pagal chromo kiekį gali būti skirstomas į mažai chromo, vidutinio chromo ir didelio chromo. Pagal plieno grynumą, ypač anglies ir azoto priemaišų kiekį, jį galima suskirstyti į įprastą feritinį nerūdijantį plieną ir ypač gryną feritinį nerūdijantį plieną. Įprasto feritinio nerūdijančio plieno trūkumai yra žemos temperatūros ir kambario temperatūros trapumas, jautrumas įpjovoms, didelis polinkis į tarpkristalinę koroziją ir prastas suvirinamumas. Nors šio tipo plienas buvo sukurtas anksčiau, jo pramoninis pritaikymas buvo labai apribotas. Šie įprasto feritinio nerūdijančio plieno trūkumai yra susiję su plieno grynumu, ypač dideliu intersticinių elementų, tokių kaip anglis ir azotas, kiekiu pliene. Kol anglies ir azoto kiekis pliene yra pakankamai mažas, minėtus trūkumus iš esmės galima įveikti.
Palyginti suaustenitinis nerūdijantis plienas, feritinis nerūdijantis plienas turi geresnį atsparumą korozijai, atsparumą karščiui ir apdirbamumą. Kadangi ferito fazė sunkiai gali ištirpinti anglį, feritas pasižymi minkštumo ir lengvai deformuojasiomis savybėmis. Kaip ir martensitinis nerūdijantis plienas, kadangi grotelių struktūra yra į kūną orientuota kubinė struktūra, ji yra paramagnetinė, todėl feritinis nerūdijantis plienas yra magnetinis. Austenitinis nerūdijantis plienas yra nemagnetinis dėl kubinės struktūros, nukreiptos į veidą.
Feritinio nerūdijančio plieno kaina yra ne tik palyginti žema ir stabili, bet ir turi daug unikalių savybių bei privalumų. Įrodyta, kad feritinis nerūdijantis plienas yra puiki alternatyvi medžiaga.
Įprastas feritinis nerūdijantis plienas
Tokiuose plienuose yra mažas, vidutinis ir didelis chromo kiekis. Mažo chromo ferito nerūdijančiame pliene yra apie 11–14 % chromo, pvz., 00Cr12 ir 0Cr13Al Kinijoje. Amerikos AISI 400, 405, 406MF-2. Šio tipo plienas turi gerą tvirtumą, plastiškumą, šaltą deformaciją ir suvirinamumą. Kadangi pliene yra tam tikras kiekis chromo ir aliuminio, jis turi gerą atsparumą oksidacijai ir atsparumą rūdims. 405 gali būti naudojamas kaip naftos perdirbimo bokštas, rezervuaro pamušalas, garo turbinos mentė, aukštos temperatūros sieros korozijai atsparus įtaisas ir kt. 400 buitiniams ir biuro prietaisams ir kt. 409 naudojamas automobilių išmetimo duslintuvų sistemos įrenginiams ir šalto bei šilto vandens vamzdžiams, Vidutinio chromo feritinis nerūdijantis plienas, chromo kiekis yra 14–19%, pvz. 1Cr17 ir 1Cr17Mo Kinijoje. AISI 429, AISI 430, AISI 433, AISI 434, AISI 435, AISI 436, AISI 439 Jungtinėse Amerikos Valstijose. Šio tipo plienas pasižymi geresniu atsparumu rūdims ir korozijai. Jo darbo kietėjimo koeficientas yra mažas (n≈2), jis pasižymi geromis giliojo tempimo savybėmis, tačiau jo plastiškumas yra prastas. Feritinis nerūdijantis plienas AISI 430 naudojamas architektūrinei apdailai, automobilių apdailai, virtuvės įrangai, dujiniams degikliams ir azoto rūgšties pramonės įrangos dalims ir kt. AISI 434 naudojamas automobilių ir pastatų išorės apdailai. 439 naudojama kaip dujinių vandens šildytuvų, anglies ir dujotiekių vamzdynų žarna. Didelio chromo feritinio nerūdijančio plieno sudėtyje yra 19–30 % chromo, pvz., Cr18Si2 ir Cr25 Kinijoje, AISI 442, AISI 443 ir AISI 446 Jungtinėse Valstijose. valstybėse. Tokie plienai turi gerą atsparumą oksidacijai. AISI 442 atmosferoje naudojamas nuolat, viršutinė ribinė temperatūra yra 1035°C, o maksimali nuolatinio naudojimo temperatūra yra 980°C. AISI 446 feritinis nerūdijantis plienas turi geresnį atsparumą oksidacijai.
Didelio grynumo feritinis nerūdijantis plienasl
Šio tipo pliene yra itin mažai anglies, azoto; daug chromo, molibdeno, titano, niobio ir kitų elementų. Pavyzdžiui, Kinijos 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2. Šio tipo plienas pasižymi geromis mechaninėmis savybėmis (ypač kietumu), suvirinamumu, atsparumu tarpkristalinei korozijai, taškinei korozijai, atsparumui plyšinei korozijai ir puikiam atsparumui įtempių korozijos įtrūkimams. Pavyzdžiui, 18-2 feritinis nerūdijantis plienas turi gerą atsparumą korozijai azoto rūgštyje, acto rūgštyje, NaOH, atsparumas taškinei korozijai 3% NaCl ir FeCl3 yra lygus arba didesnis nei 18-8 austenitinis nerūdijantis plienas, 26CrMo plienas daugelyje terpių Atsparumas korozijai , ypač organinėse rūgštyse, oksiduojančiose rūgštyse ir stipriuose šarmuose. Jis turi gerą atsparumą taškinei korozijai stiprioje chlorido terpėje. Chlorido, sieros vandenilio, sieros rūgšties pertekliaus ir stiprių šarmų įtempių korozijos įtrūkimų neatsiranda. 30Cr-2Mo pasižymi didesniu atsparumu taškinei korozijai ir plyšių korozijai, kartu išlaikant atsparumą korozijai įtempiams.
Feritinio nerūdijančio plieno atsparumas korozijai
(1) Vienoda korozija.
Chromas yra lengviausiai pasyvinamas elementas. Atmosferinėje aplinkoje geležies ir chromo lydinys, kuriame chromo kiekis didesnis nei 12%, gali būti savaime pasyvuotas. Oksidacinėje terpėje chromo kiekis gali būti pasyvuotas, jei jis yra didesnis nei 17%. Tam tikroje korozinėje terpėje gali būti pridėta daug chromo ir molibdeno, nikelio, vario ir kitų elementų, kad būtų užtikrintas geras atsparumas korozijai.
(2) Tarpkristalinė korozija.
Feritinis nerūdijantis plienas, kaip ir austenitinis nerūdijantis plienas, kenčia nuo tarpkristalinės korozijos, tačiau jautrinimas ir terminis apdorojimas, siekiant išvengti šios korozijos, yra priešingi. Feritinis nerūdijantis plienas yra linkęs į tarpląstelinę koroziją dėl greito aušinimo virš 925 °C, o būsena (įjautrinta), kuri yra jautri tarpkristalinei korozijai, gali būti pašalinta po trumpo grūdinimo 650–815 °C temperatūroje. Tarpkristalinė feritinio plieno korozija taip pat yra chromo išeikvojimas, kurį sukelia karbido krituliai. Todėl sumažinus anglies ir azoto kiekį pliene ir pridėjus tokių elementų kaip titanas ir niobis gali sumažinti jautrumą tarpkristalinei korozijai.
(3) Taškinė ir plyšių korozija.
Chromas ir molibdenas yra veiksmingiausi elementai, gerinantys nerūdijančio plieno atsparumą taškinėms ir plyšinėms korozijai. Didėjant chromo kiekiui, didėja ir chromo kiekis oksido plėvelėje, didėja plėvelės cheminis stabilumas. Molibdenas adsorbuojamas ant aktyvaus metalo paviršiaus MoO4 pavidalu, kuris stabdo metalo tirpimą, skatina repasyvavimą ir apsaugo nuo plėvelės pažeidimo. Todėl feritinis nerūdijantis plienas, kuriame yra daug chromo ir molibdeno, turi puikų atsparumą taškinei ir plyšinei korozijai.
(4) Atsparumas įtempių korozijos įtrūkimams.
Dėl organizacinės struktūros ypatybių feritinis nerūdijantis plienas yra atsparus korozijai terpėje, kurioje austenitinis nerūdijantis plienas sukelia įtempių korozijos įtrūkimus.
Feritinio nerūdijančio plieno mechaninės savybės
Feritinis nerūdijantis plienas negali būti sustiprintas termiškai apdorojant, nes nėra fazių pasikeitimo. Paprastai jis naudojamas po atkaitinimo 700–800 ° C temperatūroje. Dėl panašaus geležies ir chromo atominio dydžio kieto tirpalo stiprinimo efektas yra mažas, ferito nerūdijančio plieno takumo riba ir tempimo stipris yra šiek tiek didesni nei mažai anglies turinčio plieno, o lankstumas yra mažesnis nei mažai anglies turinčio plieno. .
1) Įprasto feritinio nerūdijančio plieno trapumas kambario temperatūroje.
Įprastas feritinis nerūdijantis plienas yra jautrus įpjovoms, o trapios perėjimo temperatūra yra aukštesnė už kambario temperatūrą, išskyrus mažai chromo turintį feritinį nerūdijantį plieną. Kuo didesnis chromo kiekis, tuo didesnis šaltas trapumas. Šis šaltas trapumas yra susijęs su pliene esančiais intersticiniais elementais, tokiais kaip anglis ir azotas, o ypač grynas feritinis plienas turi labai mažą anglies kiekį intersticiniuose elementuose, tokiuose kaip anglis ir azotas, todėl jis gali gauti gerą kietumą ir trapumą. temperatūra gali būti sumažinta žemiau kambario temperatūros.
2) Įprasto feritinio nerūdijančio plieno trapumas aukštoje temperatūroje.
Įprastas feritinis nerūdijantis plienas kaitinamas iki aukštesnės nei 927 °C temperatūros, o po to greitai atšaldomas iki kambario temperatūros, todėl plastiškumas ir kietumas žymiai sumažėja. Šis aukštos temperatūros trapumas yra susijęs su greitu anglies (nitrido) junginių nusodinimu ant grūdų ribų arba dislokacijų esant 427–927 °C temperatūrai. Plieno anglies ir azoto kiekio sumažinimas (naudojant itin gryną technologiją) gali žymiai pagerinti šį trapumą. Be to, kai feritinis plienas kaitinamas virš 927°C, grūdų talpa bus stambesnė, o stambūs grūdeliai pablogins plieno plastiškumą ir kietumą.
3) σ fazės susidarymas.
Pagal geležies ir chromo fazių diagramą, laikant 500–800 °C temperatūroje, lydinys, kuriame yra 40–50% chromo, sudarys vienos fazės σ, o lydinys, kuriame yra mažiau nei 20% arba daugiau nei 70% chromo. α+σ dvifazė struktūra. σ fazės susidarymas žymiai sumažins plieno lankstumą ir kietumą. Todėl feritinis nerūdijantis plienas neturėtų būti naudojamas ilgą laiką 500-800 °C temperatūroje.
4) Trapumas 475°C temperatūroje.
Daug chromo (>15%) feritinis plienas bus stipriai trapus laikant 400-500 °C temperatūroje. Toks trapumas trunka trumpiau nei σ fazės nusodinimas. Pavyzdžiui, kai 0,080C-0,4Si-16,9Cr feritinis nerūdijantis plienas laikomas 450 °C temperatūroje 4 valandas, atsparumas smūgiams kambario temperatūroje beveik nukrenta iki nulio. Trapumo laipsnis didėja didėjant chromo kiekiui, tačiau kietumas gali būti atkurtas po apdorojimo aukštesnėje nei 600 °C temperatūroje. Trapumas 475 °C temperatūroje yra chromo turtingos alfa fazės nusodinimo rezultatas. Toks plienas neturėtų kaitinti netoli 475 °C.
Paskelbimo laikas: 2023-02-02