Войти
Пинцет из мартенситной нержавеющей стали 410 Нержавеющие стали можно разделить по их кристаллической структуре на пять основных типов: аустенитные, ферритные, мартенситные, дуплексные и дисперсионно-упрочненные. Мартенситная нержавеющая сталь - это особый тип сплава нержавеющей стали, который можно упрочнять и отпускать несколькими способами старения / термообработки.
В 1912 году Гарри Брирли из исследовательской лаборатории Браун-Ферт в Шеффилде, Англия, в поисках коррозионно-стойкого сплава для оружейных стволов обнаружил и впоследствии ввел в промышленное производство мартенситный сплав нержавеющей стали. Об открытии было объявлено два года спустя в статье в газете The New York Times в январе 1915 года. В 1915 году он подал заявку на патент США. Позднее он продавался под брендом Staybrite фирмой Firth Vickers в Англии и использовался для нового навеса у входа в отель Savoy в 1929 году в Лондоне.
Характерная объемно-центрированная тетрагональная микроструктура мартенсита впервые была обнаружена немецким микроскопистом Адольфом Мартенсом около 1890 года. В 1912 году Элвуд Хейнс подал заявку на патент США на мартенситный сплав нержавеющей стали. Этот патент не был выдан до 1919 года.
Мартенситные нержавеющие стали могут быть высокоуглеродистыми или низкоуглеродистыми сталями с содержанием железа от 12% до 17% хрома, углерода от 0,10% (тип 410) до 1,2% (тип 440C):
Они могут содержать некоторое количество Ni (тип 431), что обеспечивает более высокое содержание Cr и / или Mo, тем самым улучшая коррозионную стойкость, а поскольку содержание углерода также ниже, повышается ударная вязкость. Марка EN 1.4313 (CA6NM) с низким содержанием C, 13% Cr и 4% Ni обладает хорошими механическими свойствами, хорошей литейной способностью, хорошей свариваемостью и хорошей устойчивостью к кавитации. Он используется почти для всех гидроэлектрических турбин в мире, в том числе на огромной плотине «Три ущелья» в Китае.
Добавки B, Co, Nb, Ti улучшают высокотемпературные свойства, особенно сопротивление ползучести (для теплообменников в паровых турбинах).
Особый сорт - это тип 630 (также называемый 17/4 PH), который является мартенситным и твердеет за счет осаждения при 475 ° C.
| Химический состав (основные легирующие элементы) в мас.% | ||||||||
| EN Обозначение стали | EN Число | AISI Число | ||||||
| Число | C | Cr | Пн | Другие | Замечания | |||
| X12Cr13 | 1,4006 | 410 | 0,12 | 12,5 | - | - | Базовый сорт, используемый в качестве нержавеющей конструкционной стали | |
| X20Cr13 | 1,4021 | 420 | 0,20 | 13.0 | - | - | Базовый сорт, используемый в качестве нержавеющей конструкционной стали | |
| X50CrMoV15 | 1,4116 | - | 0,50 | 14,5 | 0,65 | V : 0,15 | Используется в основном для профессиональных ножей | |
| X14CrMoS17 | 1,4104 | 430F | 0,14 | 16,5 | 0,40 | S : 0,25 | Сера улучшает обрабатываемость | |
| X39CrMo17-1 | 1,4122 | - | 0,40 | 16,5 | 1,10 | - | Используется в основном для профессиональных ножей | |
| X105CrMo17 | 1,4125 | 440C | 1,10 | 17.0 | 0,60 | - | Марка инструментальной стали (440С), высокая износостойкость | |
| X17CrNi16-2 | 1,4057 | 431 | 0,17 | 16.0 | - | Ni : 2,00 | Ni заменяет некоторое количество C для повышения пластичности и вязкости | |
| X4CrNiMo16-5-1 | 1,4418 | - | ≤ 0,06 | 16.0 | 1,10 | Ni: 2,00 | Высочайшая коррозионная стойкость мартенситных материалов | |
| X5CrNiCuNb16-4 | 1,4542 | 630 (17/4 фазы) | ≤ 0,07 | 16.0 | - | Ni: 4,00 Cu : 4.00 Nb : от 5xC до 0,45 | Уровень твердения осадков Высокая прочность. Используется в аэрокосмической отрасли | |
Есть много запатентованных марок, не указанных в стандартах, особенно для столовых приборов.
Их можно упрочнять путем термообработки (в частности, закалкой и снятием напряжений, или закалкой и отпуском (обозначается как QT). Состав сплава и высокая скорость закалки позволяют образовывать мартенсит. Незакаленный мартенсит имеет низкую вязкость и закаленный мартенсит придает стали хорошую твердость и высокую вязкость, как показано ниже; используется в основном для медицинских инструментов (скальпелей, бритв и внутренних зажимов).
| Минимальный предел текучести, МПа | Предел прочности при растяжении, МПа | Минимальное удлинение,% | Термическая обработка | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1,4006 | 450 | 650 - 850 | 15 | QT650 | ||
| 1,4021 | 600 | 650 - 850 | 12 | QT800 | ||
| 1,4122 | 550 | 750 - 950 | 12 | QT750 | ||
| 1,4057 | 700 | 900 - 1050 | 12 | QT900 | ||
| 1,4418 | 700 | 840–1100 | 16 | QT900 | ||
| 1,4542 | 790 | 960–1160 | 12 | P960 |
В столбце термообработки QT относится к закалке и отпуску, P относится к закалке при осаждении
| EN Обозначение | EN | AISI | Модуль Юнга при 20 ° C, ГПа | Средний коэффициент теплового расширения от 20 до 100 ° C 10 −6 К −1. | Теплопроводность при 20 ° C Втм −1 К −1 | Удельная теплоемкость при 20 ° C Дж. Кг −1.K −1 | Электрическое сопротивление 10 −6 Ом м |
| X12Cr13 | 1,4006 | 410 | 215 | 10,5 | 30 | 460 | 0,60 |
| X20Cr13 | 1,4021 | 420 | 215 | 10,5 | 30 | 460 | 0,65 |
| X50CrMoV15 | 1,4116 | 215 | 10,5 | 30 | 460 | 0,65 | |
| X39CrMo17-1 | 1,4122 | 215 | 10,4 | 15 | 430 | 0,80 | |
| X105CrMo17 | 1,4125 | 440C | 215 | 10,4 | 15 | 430 | 0,80 |
| X17CrNi16-2 | 1,4057 | 431 | 215 | 10.0 | 25 | 460 | 0,70 |
| X3CrNiMo13-4 | 1,4313 | 200 | 10,5 | 25 | 430 | 0,60 | |
| X4CrNiMo16-5-1 | 1,4418 | 195 | 10,3 | 30 | 430 | 0,80 | |
| X5CrNiCuNb16-4 | 1,4542 | 630 | 200 | 10.9 | 30 | 500 | 0,71 |
Когда при изготовлении требуются формуемость, мягкость и т. Д., Сталь с максимальным содержанием углерода 0,12% часто используется в мягком состоянии. Увеличивая углерод, можно за счет закалки и отпуска получить предел прочности на разрыв в диапазоне от 600 до 900 Н / мм 2 в сочетании с приемлемой ударной вязкостью и пластичностью. В этом состоянии эти стали находят множество полезных общих применений, где требуется умеренная коррозионная стойкость. Кроме того, при более высоком диапазоне содержания углерода в закаленном и слегка отпущенном состоянии прочность на разрыв около 1600 Н / мм 2 может быть достигнута с пониженной пластичностью.
Типичным примером мартенситной нержавеющей стали является X46Cr13.
В отличие от аустенитной нержавеющей стали, мартенситная нержавеющая сталь может быть подвергнута неразрушающему контролю с использованием метода магнитопорошкового контроля.
Мартенситные нержавеющие стали в зависимости от содержания углерода могут рассматриваться как
насосы
клапаны
валы лодки
столовые приборы
медицинские инструменты (скальпели, бритвы и внутренние зажимы)
подшипники (шариковые подшипники)
лезвие бритвы
пресс-формы для полимеров
тормозные диски для мотоциклов и мотоциклов
