Roostevaba terase 410 ja 431 võrdlus: põhiline martensiit vs nikkel-lisatud martensiit

410 (baasmartensiit) ja 431 (nikkel-lisatud martensiit) on kahe martensiitsest roostevaba terase kategooria tüüpilised esindajad. Põhiline erinevus seisneb 1,20-2,00% nikli lisamises 431-s, mis suurendab oluliselt selle sitkust ja korrosioonikindlust, samas kui 410 keskendub kulu-efektiivsusele ja põhitugevusele. See võrdlus selgitab ökonoomse ja suure jõudlusega martensiitsete roostevaba terase valiku suunda erinevate töötingimuste jaoks.

Põhiparameetrite võrdlus

Parameeter	410 roostevaba teras	431 roostevaba teras
Keemiline koostis (massi%)	C väiksem või võrdne 0,15, Si väiksem või võrdne 1,00, Mn väiksem või võrdne 1,00, P väiksem või võrdne 0,040, S väiksem või võrdne 0,030, Cr=11.50-13.50, Fe=saldo	C=0.15-0.25, Si väiksem või võrdne 1,00, Mn väiksem või võrdne 1,00, P väiksem või võrdne 0,040, S väiksem või võrdne 0,030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.20-2.00, Fe=saldo
Mehaanilised omadused (karastatud ja karastatud)	Tõmbetugevus on suurem või võrdne 515 MPa, tõmbetugevus suurem või võrdne 310 MPa, venivus suurem või võrdne 20%, kõvadus alla 45 HRC või sellega võrdne, löögitugevus suurem või võrdne 40 J (20 kraadi)	Tõmbetugevus 1080 MPa või suurem, tootlikkuse tugevus 880 MPa või suurem, pikenemine 12% või suurem, kõvadus 38–43 HRC, löögitugevus 50 J (-40 kraadi) või suurem
Teenindustemperatuur	-20 kraadi kuni 400 kraadi (pidev teenus)	-40 kraadi kuni 450 kraadi (pidev teenus)
Samaväärsed hinded	SUS410 (JIS), EN 1.4006, UNS S41000	SUS431 (JIS), EN 1.4057, UNS S43100

Peamised erinevused jõudluses: 1. Tugevus ja sitkus: 431-l on üli-kõrge tõmbetugevus (suurem kui 1080 MPa või sellega võrdne) ja suurepärane vastupidavus madalal-temperatuuril, mis suudab säilitada hea sitkuse isegi -40 kraadi juures; 410 on mõõduka tugevuse ja sitkusega ning muutub rabedaks, kui temperatuur on madalam kui -20 kraadi . 2. Korrosioonikindlus: nikli lisamine 431-sse suurendab pinna passiveerimiskile stabiilsust ja selle korrosioonikindlus atmosfääri-, nõrgalt söövitavas ja merekeskkonnas on oluliselt parem 410; 410 on niiskes keskkonnas altid roostetama. 3. Madala temperatuuri jõudlus: 431 sobib madalatel temperatuuridel kuni -40 kraadi, samas kui 410 on kasutatav ainult temperatuuril üle -20 kraadi . 4. Kulud: nikli lisamise tõttu on 431 50-60% kallim} kui {0-60% 2:1 kallim. masin ja sobib masstootmiseks; 431 kõrge tugevus suurendab lõikekindlust, mis nõuab kõrgemaid töötlemiskulusid.

Kohaldatav stsenaariumi eristus: 410 sobib ökonoomsetele, keskmise tugevusega komponentidele kergetes keskkondades, nagu madalrõhuga klapi korpused, puhta veepumba korpused, toiduainete masinate kronsteinid, autode šassii tarvikud ja kirurgiliste instrumentide hoidikud. 431 sobib suure jõudlusega{4}}komponentide jaoks (nt karmides tingimustes kasutatavad autokomponendid, võllid, võllid, piirkonnad),{5}}kõrgsurveventiilide südamikud, laevapumpade võllid ja lennukimootorite abikomponendid.

Praktilised küsimused ja vastused

K1: Mis on nikli põhiroll 431-s?

A1: Nikkel on tugev austeniidi stabilisaator. Kuumtöötlemise ajal täiustab see martensiidi struktuuri, parandades oluliselt 431 tugevust ja jõudlust madalal -temperatuuril; samal ajal suurendab see passiveerimiskile korrosioonikindlust, võimaldades 431-l kohaneda karmide keskkondadega, nagu mere- ja madala temperatuuriga alad.

2. küsimus: miks 410 ei sobi madala-temperatuuriga (-40 kraadi) keskkonda?

A2: 410 ei sisalda niklit. Selle martensiidi struktuur muutub madalal temperatuuril rabedaks, mille tulemuseks on järsu tugevuse vähenemine ja kergesti purunev purunemine; nikli lisamine 431-sse väldib seda probleemi.

K3: Kas 410 saab kasutada merekeskkonnas?

A3: pole soovitatav. Selle korrosioonikindlus on halb ja ilmne rooste ilmneb pärast 1–2-aastast välistingimustes viibimist rannikualadel; 431 saab kasutada mereatmosfääri komponentide jaoks, kasutusiga 5-8 aastat.

Q4: milline kuumtöötlusprotsess sobib 431-le, et saavutada kõrge tugevus ja sitkus?

A4: jahutus 980-1050 kraadi juures, õlijahutus + karastus 200-300 kraadi juures, õhkjahutus; See protsess võib muuta 431 kõvaduse 38–43 HRC-ni, säilitades samal ajal suurepärase sitkuse ja tugevuse.

K5: Kuidas valida 410 ja 431 vahel?

A5: valige 410, kui esmatähtis on hind ja töökeskkond on leebe (toatemperatuur, kuiv, vähemõju); valige 431, kui on vaja suurt tugevust, suurt sitkust, madalat temperatuurikindlust-või korrosioonikindlust ja hind ei ole võtmetegur.