410 un 431 nerūsējošā tērauda salīdzinājums: pamata martensīts pret niķeli-pievienots martensīts

410 (bāzes martensīts) un 431 (niķeļa -pievienots martensīts) ir tipiski divu martensīta nerūsējošā tērauda kategoriju pārstāvji. Galvenā atšķirība ir 1,20-2,00% niķeļa pievienošana 431, kas ievērojami uzlabo tā stingrību un izturību pret koroziju, savukārt 410 ir vērsta uz izmaksu efektivitāti un pamata izturību. Šis salīdzinājums precizē izvēles virzienu starp ekonomiskiem un augstas veiktspējas martensīta nerūsējošajiem tēraudiem dažādiem darba apstākļiem.

Pamatparametru salīdzinājums

Parametrs	410 nerūsējošais tērauds	431 nerūsējošais tērauds
Ķīmiskais sastāvs (masas%)	C mazāks vai vienāds ar 0,15, Si mazāks vai vienāds ar 1,00, Mn mazāks vai vienāds ar 1,00, P mazāks vai vienāds ar 0,040, S mazāks vai vienāds ar 0,030, Cr=11.50-13.50, Fe=bilance	C=0.15-0.25, Si mazāks vai vienāds ar 1,00, Mn mazāks vai vienāds ar 1,00, P mazāks vai vienāds ar 0,040, S mazāks vai vienāds ar 0,030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.20-2.00, Fe=bilance
Mehāniskās īpašības (rūdīta un rūdīta)	Stiepes stiprība ir lielāka par vai vienāda ar 515 MPa, ražības izturība ir lielāka vai vienāda ar 310 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 20%, cietība ir mazāka vai vienāda ar 45 HRC, triecienizturība ir lielāka vai vienāda ar 40 J (20 grādi)	Stiepes stiprība ir lielāka par vai vienāda ar 1080 MPa, ražības izturība ir lielāka vai vienāda ar 880 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 12%, cietība 38–43 HRC, triecienizturība ir lielāka vai vienāda ar 50 J (-40 grādi)
Servisa temperatūra	-20 grādiem līdz 400 grādiem (nepārtraukta apkalpošana)	-40 grādiem līdz 450 grādiem (nepārtraukta apkalpošana)
Līdzvērtīgas pakāpes	SUS410 (JIS), EN 1.4006, UNS S41000	SUS431 (JIS), EN 1.4057, UNS S43100

Galvenās veiktspējas atšķirības: 1. Izturība un stingrība: 431 ir īpaši-augsta stiepes izturība (lielāka vai vienāda ar 1080 MPa) un lieliska zemas-temperatūras izturība, kas var saglabāt labu stingrību pat pie -40 grādiem; 410 ir mērena stiprība un stingrība, un tas būs trausls, ja temperatūra ir zemāka par -20 grādiem . 2. Izturība pret koroziju: niķeļa pievienošana 431 uzlabo virsmas pasivācijas plēves stabilitāti, un tās izturība pret koroziju atmosfēras, vāji korozīvā un jūras atmosfēras vidē ir ievērojami labāka par 4 10; 410 ir pakļauts rūsai mitrā vidē. 3. Zemas temperatūras veiktspēja: 431 ir piemērots zemas temperatūras darba apstākļiem līdz -40 grādiem, savukārt 410 ir piemērots tikai virs -20 grādiem . 4. Izmaksas: niķeļa pievienošanas dēļ 431 ir par 50–4 dārgāka nekā {0-60% mašīna un piemērota masveida ražošanai; 431 augstā izturība palielina griešanas pretestību, kas prasa lielākas apstrādes izmaksas.

Piemērojamā scenārija atšķirība: 410 ir piemērots ekonomiskām, vidējas -stiprības sastāvdaļām mērenās vidēs, piemēram, zema spiediena vārstu korpusiem, tīra ūdens sūkņu korpusiem, pārtikas iekārtu kronšteiniem, automobiļu šasijas piederumiem un ķirurģisko instrumentu turētājiem. 431 ir piemērots augstas veiktspējas piekarei (piemēram, automobiļu komponentiem, kas tiek izmantoti aukstos apstākļos, vārpstas, reģioni), augstspiediena{5}}vārstu serdes, kuģu sūkņu vārpstas un lidmašīnu dzinēju palīgkomponenti.

Praktiski jautājumi un atbildes

Q1: Kāda ir niķeļa galvenā loma 431?

A1: Niķelis ir spēcīgs austenīta stabilizators. Termiskās apstrādes laikā tas uzlabo martensīta struktūru, ievērojami uzlabojot stingrību un zemas temperatūras veiktspēju (431); tajā pašā laikā tas uzlabo pasivācijas plēves izturību pret koroziju, ļaujot 431 pielāgoties skarbām vidēm, piemēram, jūras un zemas temperatūras zonām.

2. jautājums. Kāpēc 410 nav piemērots vidēm ar zemu -temperatūru (-40 grādi)?

A2: 410 nesatur niķeli. Tā martensīta struktūra tiks pakļauta trauslām transformācijām zemā temperatūrā, kā rezultātā strauji samazināsies stingrība un viegli trausls lūzums; niķeļa pievienošana 431 novērš šo problēmu.

Q3: Vai 410 var izmantot jūras atmosfēras vidē?

A3: nav ieteicams. Tā izturība pret koroziju ir vāja, un acīmredzama rūsa parādīsies pēc 1-2 gadu ilgas iedarbības ārpus telpām piekrastes zonās; 431 var izmantot jūras atmosfēras komponentiem, ar kalpošanas laiku 5-8 gadi.

Q4: Kāds termiskās apstrādes process ir piemērots 431, lai sasniegtu augstu izturību un stingrību?

A4: dzesēšana pie 980-1050 grādiem, eļļas dzesēšana + rūdījums 200-300 grādos, gaisa dzesēšana; Šis process var panākt, ka 431 cietība sasniedz 38–43 HRC, vienlaikus saglabājot izcilu stingrību un izturību.

Q5: Kā izvēlēties starp 410 un 431?

A5: izvēlieties 410, ja izmaksas ir galvenais apsvērums un darba vide ir maiga (istabas temperatūra, sausa, zema ietekme); izvēlieties 431, ja nepieciešama augsta izturība, augsta stingrība, zema temperatūras izturība vai izturība pret koroziju, un izmaksas nav galvenais faktors.