Аустенитная нержавеющая сталь - Austenitic stainless steel

Сходящийся луч электронная дифракция (CBED) трансмиссионная электронная микрофотография оси зоны [111] из аустенитной нержавеющей стали

Аустенитная нержавеющая сталь один из четырех классов нержавеющая сталь к кристаллическая структура (вместе с ферритный, мартенситный и дуплекс[1]). Его первичная кристаллическая структура аустенит (гранецентрированная кубическая ) и предотвращает выпадение стали закаливаемый термической обработкой и делает их практически немагнитными.[2] Такая структура достигается за счет добавления в аустенит достаточного количества стабилизирующих элементов никеля, марганца и азота.

200 и 300 серии

Существует две подгруппы аустенитной нержавеющей стали. В нержавеющих сталях серии 300 аустенитная структура достигается прежде всего за счет добавления никеля, в то время как нержавеющие стали серии 200 заменяют никель марганцем и азотом, хотя содержание никеля все же невелико.

Нержавеющая сталь серии 300 является более крупной подгруппой. Самая распространенная аустенитная нержавеющая сталь и самая распространенная из всех нержавеющих сталей - это тип 304, также известный как 18/8 или A2. Тип 304 широко используется в производстве посуды, столовых приборов и кухонного оборудования. Тип 316 - следующая по распространенности аустенитная нержавеющая сталь. Некоторые серии 300, такие как тип 316, также содержат некоторое количество молибдена для повышения устойчивости к кислотам и повышения устойчивости к локальным воздействиям (например, точечной и щелевой коррозии).

Среднее содержание по массе (%) основных легирующих элементов наиболее распространенных марок хромоникелевой аустенитной нержавеющей стали[3]
Номер Euronorm (EN)[4]Обозначение ENОценка AISI[5]CCrПнNiДругиеЗамечание
1.4310X10CrNi18-83010.1017.5NS8NSДля пружин
1.4301X5CrNi18-10304< 0.0718.5NS9NSОчень распространенный сорт аустенитной нержавеющей стали
1.4307X2CrNi18-9304L< 0.03018.5NS9NSТо же, что и выше, но не подвержен межкристаллитной коррозии благодаря более низкому содержанию C.
1.4305X8CrNiS18-9 е303< 0.1018NS90.3Сера добавляется для улучшения обрабатываемости.
1.4541X6CrNiTi18-10321< 0.0818NS10.5Ti: 5 × C ≤ 0,70То же, что и марка 1.4301, но не подвержен межкристаллитной коррозии благодаря Ti, который «задерживает» C.
1.4401X5CrNiMo17-12-2316< 0.0717.52.211.5NSВторой самый известный аустенитный сорт. Мо увеличивает коррозионную стойкость.
1.4404X2CrNiMo17-12-2316L< 0.03017.52.2511.5NSТо же, что и выше, но не подвержен межкристаллитной коррозии благодаря более низкому содержанию C.
1.4571X6CrNiMoTi17-12-2316Ti< 0.0817.52.2512Ti: 5 × C ≤ 0,70

Более высокое содержание азота в серии 200 дает им более высокую механическую прочность, чем серию 300.[6]

Сплав 20 (Carpenter 20) - это аустенитная нержавеющая сталь, обладающая отличной стойкостью к горячей серной кислоте и многим другим агрессивным средам, которые легко повреждают нержавеющую сталь марки 316. Этот сплав демонстрирует превосходную стойкость к коррозионному растрескиванию в кипящей 20–40% -ной серной кислоте. Сплав 20 имеет отличные механические свойства и наличие ниобий в сплаве сводит к минимуму выделение карбидов во время сварки.

Жаропрочные аустенитные нержавеющие стали

Жаростойкие марки могут использоваться при повышенных температурах, обычно выше 600 ° C.[7][8]

Они должны противостоять коррозии (обычно окислению) и сохранять механические свойства, в основном прочность (предел текучести) и слизняк сопротивление

Коррозионная стойкость в основном обеспечивается хромом с добавками кремния и / или алюминия. Никель плохо сопротивляется серосодержащим средам. Обычно это решается путем добавления большего количества Si и Al, которые образуют очень стабильные оксиды. Редкоземельные элементы, такие как церий, повышают стабильность оксидной пленки.

Типовой состав основных марок
RU №AISI / ASTMUNSCCrNiSiMnДругие
1.4878321HS32109< 0.11810.5--Ti: ≤ 5 × C
1.4818-S304150.061910--N: 0,16; Се: 0,05.
1.4828--< 0.220122.0--
1.4833309SS30908< 0.082313< 0.75--
1.4872--0.25257-9-
1.4845310S31008< 0.12520---
1.4841314S31400< 0.1525201.8--
1.4876«Сплав 800»N08800< 0.122132--Al: 0,4; Ti: 0,4
1.4854«Сплав 353МА»S353150.062535--N: 0,15; Се: 0,06.
1.4886330N08330< 0.1518.535--

Тип 309 и 310,[9] используются при высоких температурах более 800 ° C.

Примечание: ферритные нержавеющие стали не сохраняют прочности при повышенных температурах и не используются, когда требуется прочность.

Аустенитная нержавеющая сталь может быть испытана неразрушающий контроль с использованием краситель пенетрантный контроль метод, но не магнитопорошковая инспекция метод. Вихретоковый контроль также могут быть использованы.

Степень твердения при осаждении EN 1.4980

Оценка EN 1.4980 (также известный как A286) в стандартах не считается жаропрочной сталью, но это популярный сорт благодаря сочетанию прочности и коррозионной стойкости.[10][11][12]

Типичный состав
RU №AISI / ASTMUNSCCrNiПнДругие
1.4980660S662860.0515251.25V: 0,3; Ti: 2,0; В: 0,006.
Минимальные механические свойства
УсловиеПредел текучести, мин. (МПа)Предел прочности на разрыв, мин. (МПа)Относительное удлинение, мин. (%)
Решение обработано и выдержано59090013

Применяется для рабочих температур до 700 ° C в таких приложениях, как:

  • аэрокосмическая промышленность (стандартизировано в AMS 5731, AMS 5732, AMS 5737 и AMS 5525 стандартов),
  • промышленные газовые турбины,
  • автомобильная (турбодетали) и др.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Международная никелевая компания (1974). «Стандартные деформируемые аустенитные нержавеющие стали». Институт никеля.
  2. ^ "Нержавеющая сталь". Британская энциклопедия.
  3. ^ «Стандарт EN: нержавеющая сталь - список нержавеющих сталей».
  4. ^ Европейский комитет по стандартизации -. «Материалы».
  5. ^ «Американский институт железа и стали».
  6. ^ Американский институт железа и стали. «Рекомендации по выбору и использованию нержавеющих сталей». Институт никеля.
  7. ^ М, Руби (1990). Лакомб, П. (ред.). Les aciers inoxydables. Les Editions de Physique. С. Глава 26. ISBN  2-86883-142-7.
  8. ^ «Стандарт EN 10088-1: Нержавеющие стали, Часть 1: Список нержавеющих сталей».
  9. ^ «310 310S Нержавеющая сталь». TubingChina.com Справочник по нержавеющей стали. Получено 2015-09-18.
  10. ^ "База данных Matweb".
  11. ^ "Технические данные Aubert & Duval" (PDF).
  12. ^ "Паспорт авиационных материалов".

внешняя ссылка

Аустенитные нержавеющие стали Jean H. Decroix et al.