Ferritik paslanmaz çelik, yüksek sıcaklıkta ve normal sıcaklıkta matris yapısı olarak gövde merkezli kübik ferritli paslanmaz çeliği ifade eder. Ferritik paslanmaz çelik ana element olarak demir ve krom içerir, genellikle nikel içermez ve bazıları az miktarda molibden, titanyum veya niyobyum ve diğer elementleri içerir. İyi oksidasyon direncine, korozyon direncine ve klorür korozyon çatlama direncine sahiptir. Buna ek olarak, ferritik paslanmaz çelik ayrıca büyük termal iletkenlik, küçük genleşme katsayısı, iyi oksidasyon direnci ve mükemmel stres korozyon direnci özelliklerine de sahiptir. Çoğunlukla atmosferik, su buharı, su ve oksidatif asit korozyonuna dayanıklı parçaların üretiminde kullanılır. Ferritik paslanmaz çeliğin temsili dereceleri şunlardır: ASTM'ye göre AISI 410 (UNS S41000), AISI 420 (UNS S42000), AISI 430 (UNS S43000); 1.4006, 1.4021, 1.4016, EN standardına göre... vb.
Ferritik paslanmaz çelik, krom içeriğine göre düşük kromlu, orta kromlu ve yüksek kromlu olarak ayrılabilir. Çeliğin saflığına, özellikle karbon ve nitrojen yabancı maddelerinin içeriğine göre, sıradan ferritik paslanmaz çelik ve ultra saf ferritik paslanmaz çelik olarak ikiye ayrılabilir. Sıradan ferritik paslanmaz çelik, düşük sıcaklık ve oda sıcaklığında kırılganlık, çentik hassasiyeti, yüksek tanecikler arası korozyon eğilimi ve zayıf kaynaklanabilirlik gibi dezavantajlara sahiptir. Bu tür çelik daha önce geliştirilmiş olmasına rağmen endüstriyel uygulaması büyük ölçüde kısıtlanmıştır. Sıradan ferritik paslanmaz çeliğin bu eksiklikleri çeliğin saflığıyla, özellikle de çelikteki karbon ve nitrojen gibi ara elementlerin yüksek içeriğiyle ilgilidir. Çelikteki karbon ve nitrojen yeterince düşük olduğu sürece yukarıda belirtilen eksikliklerin temel olarak üstesinden gelinebilir.
İle karşılaştırıldığındaöstenitik paslanmaz çelikFerritik paslanmaz çelik daha iyi korozyon direncine, ısı direncine ve işlenebilirliğe sahiptir. Ferrit fazı karbonu zorlukla çözebildiğinden ferrit yumuşak olma ve kolay deforme olma özelliklerine sahiptir. Martensitik paslanmaz çelik gibi, kafes yapısı gövde merkezli kübik bir yapı olduğundan paramanyetiktir, dolayısıyla ferritik paslanmaz çelik manyetiktir. Östenitik paslanmaz çelik, yüzey merkezli kübik yapısından dolayı manyetik değildir.
Ferritik paslanmaz çeliğin fiyatı yalnızca nispeten düşük ve istikrarlı olmakla kalmaz, aynı zamanda birçok benzersiz özelliğe ve avantaja da sahiptir. Ferritik paslanmaz çeliğin çok mükemmel bir alternatif malzeme olduğu kanıtlanmıştır.
Sıradan ferritik paslanmaz çelik
Bu tür çelikler düşük, orta ve yüksek krom içeriklerini içerir. Düşük kromlu ferritik paslanmaz çelik, Çin'deki 00Cr12 ve 0Cr13Al gibi yaklaşık %11 ila %14 krom içerir. Amerikan AISI 400, 405, 406MF-2. Bu tip çelik iyi tokluğa, plastisiteye, soğuk deformasyona ve kaynaklanabilirliğe sahiptir. Çelik belirli miktarda krom ve alüminyum içerdiğinden iyi oksidasyon direncine ve paslanmaya karşı dayanıklıdır. 405, petrol arıtma kulesi, tank astarı, buhar türbini kanadı, yüksek sıcaklıkta kükürt korozyona dayanıklı cihaz vb. olarak kullanılabilir. 400, ev ve ofis aletleri vb. için kullanılır. 409, otomobil egzoz susturucu sistemi cihazları ve soğuk ve sıcak su boruları için kullanılır. vb. Orta kromlu ferritik paslanmaz çelik, krom içeriği Çin'deki 1Cr17 ve 1Cr17Mo gibi %14 ila %19'dur. Amerika Birleşik Devletleri'nde AISI 429, AISI 430, AISI 433, AISI 434, AISI 435, AISI 436, AISI 439. Bu tip çelik daha iyi pas ve korozyon direncine sahiptir. Sertleşme katsayısı küçüktür (n≈2) ve iyi bir derin çekme performansına sahiptir, ancak sünekliği zayıftır. AISI 430 ferritik paslanmaz çelik, mimari dekorasyon, otomobil dekorasyonu, mutfak ekipmanları, gaz brülörleri ve nitrik asit endüstriyel ekipman parçaları vb. için kullanılır. AISI 434, otomobillerin ve binaların dış dekorasyonunda kullanılır. 439, gazlı su ısıtıcıları, kömür ve gaz boru hatları vb. için hortum olarak kullanılır. Yüksek kromlu ferritik paslanmaz çelik, Çin'de Cr18Si2 ve Cr25, Amerika'da AISI 442, AISI 443 ve AISI 446 gibi %19 ila %30 krom içerir. Devletler. Bu tür çelikler iyi oksidasyon direncine sahiptir. AISI 442 atmosferde sürekli olarak kullanılır, üst sınır sıcaklığı 1035°C, sürekli kullanım için maksimum sıcaklık 980°C'dir. AISI 446 ferritik paslanmaz çelik daha iyi oksidasyon direncine sahiptir.
Yüksek saflıkta ferritik paslanmaz çelikl
Bu çelik türü son derece düşük karbon, nitrojen içerir; yüksek krom, molibden, titanyum, niyobyum ve diğer elementler. Çin'in 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2 gibi. Bu tür çelik iyi mekanik özelliklere (özellikle tokluk), kaynaklanabilirliğe, taneler arası korozyon direncine, oyuklanma korozyon direncine, çatlak korozyon direncine ve mükemmel stres korozyon çatlama direncine sahiptir. Örneğin, 18-2 ferritik paslanmaz çelik, nitrik asit, asetik asit, NaOH'da iyi korozyon direncine sahiptir; %3 NaCl ve FeCl3'te çukurlaşma korozyon direnci, birçok ortamda 18-8 östenitik paslanmaz çeliğe, 26CrMo çeliğe eşdeğerdir veya onu aşar. özellikle organik asitlerde, oksitleyici asitlerde ve güçlü alkalilerde. Güçlü klorür ortamında iyi korozyon direncine sahiptir. Klorür, hidrojen sülfür, aşırı sülfürik asit ve kuvvetli alkalide gerilim korozyonu çatlaması oluşmaz. 30Cr-2Mo, stresli korozyon direncini korurken oyuklanma korozyonuna ve çatlak korozyonuna karşı daha yüksek dirence sahiptir.
Ferritik paslanmaz çeliğin korozyon direnci
(1) Düzgün korozyon.
Krom pasifleştirilmesi en kolay elementtir. Atmosfer ortamında %12'den fazla krom içeriğine sahip demir-krom alaşımı kendiliğinden pasifleştirilebilir. Oksitleyici ortamda krom içeriği %17'den fazla ise pasifleştirilebilir. Bazı aşındırıcı ortamlarda iyi korozyon direnci elde etmek için yüksek krom ve molibden, nikel, bakır ve diğer elementler eklenebilir.
(2) Taneler arası korozyon.
Östenitik paslanmaz çelikler gibi ferritik paslanmaz çelikler de tanecikler arası korozyona maruz kalır, ancak bu korozyonu önlemek için uygulanan hassaslaştırma işlemi ve ısıl işlem bunun tam tersidir. Ferritik paslanmaz çelik, 925°C'nin üzerindeki hızlı soğutma nedeniyle taneler arası korozyona eğilimlidir ve taneler arası korozyona duyarlı durum (hassaslaşmış durum), 650-815°C'de kısa bir temperleme süresinden sonra ortadan kaldırılabilir. Ferritik çeliğin tanecikler arası korozyonu aynı zamanda karbür çökelmesinin neden olduğu krom tükenmesinin bir sonucudur. Bu nedenle çelikteki karbon ve nitrojen içeriğini azaltmak ve titanyum ve niyobyum gibi elementleri eklemek tanecikler arası korozyona duyarlılığı azaltabilir.
(3) Çukurlaşma ve çatlak korozyonu.
Krom ve molibden, paslanmaz çeliğin çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direncini artıran en etkili elementlerdir. Krom içeriği arttıkça oksit filmdeki krom içeriği de artar ve filmin kimyasal stabilitesi artar. Molibden, metalin çözünmesini engelleyen, yeniden pasivasyonu teşvik eden ve filmin zarar görmesini önleyen MoO4 formunda aktif metal yüzeyine adsorbe edilir. Bu nedenle yüksek krom ve molibden ferritik paslanmaz çelik, oyuklanma ve çatlak korozyonuna karşı mükemmel dirence sahiptir.
(4) Gerilmeli korozyon çatlamasına karşı direnç.
Organizasyon yapısının özellikleri nedeniyle ferritik paslanmaz çelik, östenitik paslanmaz çeliğin gerilimli korozyon çatlaması ürettiği ortamda korozyona dayanıklıdır.
Ferritik paslanmaz çeliğin mekanik özellikleri
Ferritik paslanmaz çelik, faz değişimi olmadığından ısıl işlemle güçlendirilemez. Genellikle 700-800°C'de tavlandıktan sonra kullanılır. Demir ve kromun benzer atom boyutundan dolayı, katı çözelti güçlendirme etkisi küçüktür, ferritik paslanmaz çeliğin akma dayanımı ve çekme dayanımı, düşük karbonlu çeliğinkinden biraz daha yüksektir ve süneklik, düşük karbonlu çeliğinkinden daha düşüktür. .
1) Sıradan ferritik paslanmaz çeliğin oda sıcaklığında kırılganlığı.
Sıradan ferritik paslanmaz çelik çentiklere karşı hassastır ve düşük kromlu ferritik paslanmaz çelik dışında kırılgan geçiş sıcaklığı oda sıcaklığının üzerindedir. Krom içeriği ne kadar yüksek olursa, soğuk kırılganlık da o kadar fazla olur. Bu soğuk kırılganlık, çelikteki karbon ve nitrojen gibi ara elementlerle ilgilidir ve ultra saf ferritik çelik, karbon ve nitrojen gibi ara elementlerde çok düşük karbon içeriğine sahiptir, bu nedenle iyi bir tokluk ve kırılgan geçiş elde edebilir. sıcaklık oda sıcaklığının altına düşürülebilir.
2) Sıradan ferritik paslanmaz çeliğin yüksek sıcaklıkta gevrekleşmesi.
Sıradan ferritik paslanmaz çelik, 927°C'nin üzerine ısıtılır ve ardından hızla oda sıcaklığına soğutulur; plastisite ve tokluk önemli ölçüde azalır. Bu yüksek sıcaklıktaki gevrekleşme, karbon (nitrür) bileşiklerinin 427-927 °C sıcaklıkta tane sınırlarında veya dislokasyonlarda hızlı bir şekilde çökelmesiyle ilgilidir. Çeliğin karbon ve nitrojen içeriğini azaltmak (ultra saf teknoloji kullanılarak) bu kırılganlığı büyük ölçüde iyileştirebilir. Ayrıca ferritik çelik 927°C'nin üzerine ısıtıldığında tane kapasitesi kabalaşacak ve iri taneli çeliğin plastisitesini ve tokluğunu bozacaktır.
3) σ-fazının oluşumu.
Demir-krom faz diyagramına göre 500-800°C'de tutulduğunda %40-%50 krom içeren alaşım tek fazlı σ oluşturacak, %20'den az veya %70'den fazla krom içeren alaşım ise tek fazlı σ oluşturacaktır. bir α+σ çift fazlı yapı. σ fazının oluşması çeliğin sünekliğini ve tokluğunu önemli ölçüde azaltacaktır. Bu nedenle ferritik paslanmaz çelik 500-800 °C'de uzun süre kullanılmamalıdır.
4) 475°C'de kırılganlık.
Yüksek kromlu (>%15) ferritik çelik, 400-500 °C'de tutulduğunda güçlü bir şekilde kırılganlaşacaktır. Bu tür bir gevrekleşme, σ fazının çökelmesinden daha kısa sürer. Örneğin 0,080C-0,4Si-16,9Cr ferritik paslanmaz çelik 450°C'de 4 saat tutulduğunda oda sıcaklığında darbe tokluğu neredeyse sıfıra düşer. Kırılganlık derecesi krom içeriğinin artmasıyla artar, ancak 600 °C'nin üzerindeki işlemlerden sonra tokluk geri kazanılabilir. 475°C'deki gevrekleşme, krom açısından zengin alfa fazının çökelmesinin sonucudur. Bu tür çeliklerin 475°C civarında ısınmasından kaçınılmalıdır.
Gönderim zamanı: Mayıs-02-2023