Acero inoxidable 430
①El acero inoxidable austenítico está marcado con números de serie 200 y 300,
②La ferrita y el acero inoxidable martensítico están representados por números de serie 400. Por ejemplo, algunos de los aceros inoxidables austeníticos más comunes.
Marcado 201, 304, 316, 310.
③ El acero inoxidable ferrítico está marcado como 430, 446, el acero inoxidable martensítico está marcado como 410, 420, 440C.
Recordemos que los aceros dúplex (austenita-ferrita),
④, los aceros inoxidables endurecidos por precipitación y las altas aleaciones con un contenido en hierro inferior al 50% suelen denominarse bajo nombres patentados o Denominación de marcas.
Los aceros inoxidables martensíticos estándar son: 403, 410, 414, 416, 416 (Se), 420, 431, 440A, 440B y 440C. Estos aceros obtienen su resistencia a la corrosión del cromo. Cuanto mayor sea el contenido de cromo, mayor será el contenido de carbono del acero para asegurar la formación de martensita durante el tratamiento térmico. Los tres aceros inoxidables 440 mencionados anteriormente rara vez se consideran para aplicaciones que requieren soldadura, y los metales de aportación con composiciones 440 no están fácilmente disponibles.
La modificación del acero martensítico estándar contiene elementos añadidos como níquel, molibdeno, vanadio, etc. , utilizado principalmente para aumentar la temperatura de trabajo límite permitida del acero estándar por encima de 1100 K. Cuando se agregan estos elementos, el contenido de carbono también aumenta. Con el aumento del contenido de carbono, surge el problema de evitar el agrietamiento en la zona afectada por el calor. El endurecimiento de la pieza soldada se vuelve más grave.
El acero inoxidable martensítico se puede soldar en los estados recocido, templado, endurecido y revenido. Independientemente del estado original del acero, se producirá una zona de martensita endurecida cerca de la soldadura después de la soldadura. La dureza de la zona afectada por el calor depende principalmente del contenido de carbono del metal base. A medida que aumenta la dureza y disminuye la tenacidad, esta área se vuelve más susceptible al agrietamiento. El precalentamiento y el control de la temperatura de la capa intermedia son las formas más efectivas de evitar el agrietamiento. Para un rendimiento óptimo, se requiere un tratamiento térmico posterior a la soldadura.
El acero inoxidable martensítico es un acero inoxidable cuyas propiedades pueden ajustarse mediante tratamientos térmicos (templado y revenido). En general, es un acero inoxidable endurecible. Esta característica determina que este tipo de acero debe cumplir dos condiciones básicas: Primero, debe haber una región de fase austenita en el diagrama de fases de equilibrio. Después de un calentamiento prolongado dentro del rango de temperatura de esta región de fase, los carburos estarán sólidos disueltos en la misma. acero, y luego templado para formar martensita, es decir, la composición química debe controlarse en la región de la fase γ o γ+α. En segundo lugar, la aleación debe formar una película de pasivación resistente a la corrosión y a la oxidación, y el contenido de cromo. debe ser superior al 10,5%. Según los diferentes elementos de aleación, se puede dividir en acero inoxidable martensítico al cromo y acero inoxidable martensítico al cromo-níquel.
Los principales elementos de aleación del acero inoxidable al cromo martensítico son el hierro, el cromo y el carbono. La Figura 1-4 es la parte rica en hierro del diagrama de fases de hierro-cromo. Por ejemplo, cuando Cr es superior al 13%, no hay fase γ. Esta aleación es una aleación de ferrita monofásica y no puede producir martensita bajo ningún sistema de tratamiento térmico. Por lo tanto, se deben agregar elementos formadores de austenita a la aleación binaria interna Fe-Cr para expandir la zona de la fase γ. Para el acero inoxidable martensítico al cromo, C y N son elementos eficaces, C. En el acero inoxidable martensítico al cromo, además del cromo, C es el otro elemento esencial más importante. De hecho, el acero inoxidable martensítico al cromo resistente al calor es una aleación ternaria de hierro, cromo y carbono. Por supuesto, existen otros elementos y la organización aproximada se puede determinar basándose en el diagrama de Schaeffler.
Acero inoxidable ferrítico
Utilizar acero inoxidable con estructura de ferrita. El contenido de cromo es del 11% al 30% y tiene una estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo. Este tipo de acero generalmente no contiene níquel y, en ocasiones, contiene pequeñas cantidades de molibdeno, titanio, niobio y otros elementos. Este tipo de acero tiene las características de gran conductividad térmica, pequeño coeficiente de expansión, buena resistencia a la oxidación y excelente resistencia a la corrosión por tensión. Se utiliza principalmente para fabricar piezas resistentes a la corrosión atmosférica, al vapor, al agua y a los ácidos oxidantes.
Este tipo de acero tiene desventajas como una plasticidad deficiente, una plasticidad significativamente reducida después de la soldadura y resistencia a la corrosión, lo que limita su aplicación. La aplicación de tecnología de refinado en horno externo (AOD o VOD) puede reducir significativamente los elementos intersticiales como el carbono y el nitrógeno, por lo que este tipo de acero se utiliza ampliamente.
Acero inoxidable austenítico
Acero inoxidable con estructura austenítica a temperatura ambiente. Cuando el contenido de cromo es de aproximadamente el 18%, el contenido de níquel es de aproximadamente el 8% ~ 10% y el contenido de carbono es de aproximadamente el 0,1%, el acero tiene una estructura de austenita estable. El acero inoxidable austenítico al cromo-níquel incluye el famoso acero 18Cr-8Ni y la serie de acero con alto contenido de cromo-níquel desarrollado mediante la adición de elementos como Mo, Cu, Si, Nb, Ti, etc. El acero inoxidable austenítico no es magnético y tiene alta tenacidad y plasticidad, pero su resistencia es baja y no puede reforzarse mediante transformación de fases y solo puede trabajarse en frío. Si se añaden elementos como azufre, calcio, selenio y telurio, tendrá un buen rendimiento de corte. Además de ser resistente a la corrosión por medios ácidos oxidantes, este tipo de acero también puede ser resistente a la corrosión por ácido sulfúrico, ácido fosfórico, ácido fórmico, ácido acético y urea si contiene elementos como Mo y Cu. Si el contenido de carbono en este acero es inferior al 0,03% o contiene Ti y Ni, su resistencia a la corrosión intergranular se puede mejorar significativamente. El acero inoxidable austenítico con alto contenido de silicio tiene buena resistencia a la corrosión en ácido nítrico concentrado. El acero inoxidable austenítico se ha utilizado ampliamente en diversas industrias debido a sus buenas y completas propiedades.
Acero inoxidable dúplex
El llamado acero inoxidable dúplex significa que en su estructura de solución sólida, la fase de ferrita y la austenita representan la mitad cada una, y el contenido de la fase secundaria generalmente debe llegar al 30 %. En el caso de un contenido bajo de C, el contenido de Cr es del 18 % al 28 % y el contenido de Ni es del 3 % al 10 %. Algunos aceros también contienen elementos de aleación como molibdeno, cobre, niobio, titanio, nitrógeno, etc.
Este acero tiene las características de los aceros inoxidables tanto austeníticos como ferríticos. En comparación con el acero ferrítico, tiene mayor plasticidad y tenacidad, no es frágil a temperatura ambiente, tiene una resistencia a la corrosión intergranular y soldabilidad significativamente mejoradas y mantiene la fragilidad, la alta conductividad térmica y la superplasticidad del acero inoxidable ferrítico a 475 °C. En comparación con el acero inoxidable austenítico, tiene mayor resistencia, resistencia a los alimentos intergranulares y resistencia a la corrosión por tensión de cloruro. El acero inoxidable dúplex tiene una excelente resistencia a la corrosión por picaduras y también es un acero inoxidable que ahorra níquel.
Características de rendimiento del acero inoxidable dúplex
Debido a las características de la estructura dúplex, mediante el control correcto de la composición química y el proceso de tratamiento térmico, el acero inoxidable dúplex tiene tanto acero inoxidable ferrítico como acero inoxidable austenítico. ventajas del acero. Combina la excelente tenacidad y soldabilidad de los aceros inoxidables austeníticos con la alta resistencia y la resistencia a la corrosión por tensión de cloruro de los aceros inoxidables ferríticos. Son estas excelentes propiedades las que han llevado al rápido desarrollo del acero inoxidable dúplex como material estructural soldable. Desde la década de 1980, se ha convertido en un tipo de acero junto con el acero inoxidable martensita, austenítico y ferrítico. El acero inoxidable dúplex tiene las siguientes características de rendimiento:
(1) El acero inoxidable dúplex que contiene molibdeno tiene buena resistencia a la corrosión por tensión de cloruro en condiciones bajas. Generalmente, el acero inoxidable austenítico 18-8 es propenso a agrietarse por corrosión bajo tensión en soluciones de cloruro neutro por encima de 60 °C. En medios industriales con trazas de cloruro y sulfuro de hidrógeno, intercambiadores de calor, evaporadores, etc. fabricados con este acero inoxidable. Los equipos son susceptibles. al agrietamiento por corrosión bajo tensión y el acero inoxidable dúplex es altamente resistente.
(2) El acero inoxidable dúplex que contiene molibdeno tiene buena resistencia a la corrosión por picaduras. Cuando el acero inoxidable dúplex y el acero inoxidable austenítico tienen el mismo valor equivalente de resistencia a la corrosión por picaduras (PRE=Cr%+3,3Mo%+16N%), sus potenciales críticos de corrosión por picaduras son similares. La resistencia a la corrosión por picaduras de los aceros inoxidables dúplex y austeníticos es equivalente a AISI 316L. La resistencia a la corrosión por picaduras y grietas del acero inoxidable dúplex con alto contenido de cromo que contiene 25 % de Cr, especialmente nitrógeno, supera el AISI 316L.
(3) Tiene buena resistencia a la corrosión, resistencia a la fatiga y resistencia al desgaste. En determinadas condiciones de medios corrosivos, es adecuado para fabricar equipos eléctricos como bombas y válvulas.
(4) Buenas propiedades mecánicas integrales. Tiene alta resistencia y resistencia a la fatiga, y el límite elástico es el doble que el del acero inoxidable austenítico 18-8. El alargamiento de la solución sólida alcanza el 25% y el valor de tenacidad AK (muesca en V) es superior a 100J.
(5) Buena soldabilidad y baja tendencia al agrietamiento en caliente. Generalmente, no se requiere precalentamiento antes de la soldadura o tratamiento térmico posterior a la soldadura, y se puede soldar con acero inoxidable austenítico 18-8 o acero al carbono.
(6) El rango de temperatura de procesamiento en caliente del acero inoxidable dúplex con bajo contenido de cromo (18% Cr) es más amplio que el del acero inoxidable austenítico 18-8, y la resistencia es menor. Se pueden producir placas de acero. Laminación directa sin forjar. El acero inoxidable dúplex que contiene alto contenido de cromo (25% Cr) es un poco más difícil de procesar en caliente que el acero inoxidable austenítico y puede producir placas, tuberías, alambres y otros productos.
(7) El efecto de endurecimiento por trabajo durante el trabajo en frío es mayor que el del acero inoxidable austenítico 18-8. En las primeras etapas de deformación, los tubos y placas deben deformarse aplicando mayores tensiones.
(8) En comparación con el acero inoxidable austenítico, tiene una mayor conductividad térmica y un menor coeficiente de expansión lineal, y es adecuado para revestir equipos y producir paneles compuestos. También es adecuado para fabricar el núcleo del tubo de intercambiadores de calor y la eficiencia de transferencia de calor es mayor que la del acero inoxidable austenítico.
(9) El acero inoxidable ferrítico con alto contenido de cromo todavía tiene varias tendencias a la fragilidad y no debe usarse en condiciones de trabajo superiores a 300 °C. Cuanto menor sea el contenido de cromo en el acero inoxidable dúplex, la fragilidad de σ y otros. El daño será menor.
El acero inoxidable dúplex (DSS para abreviar) se refiere al acero inoxidable en el que la ferrita y la austenita representan cada una aproximadamente el 50 %. Generalmente, se requiere al menos un 30 % menos de fase.
El acero inoxidable dúplex se ha convertido en la tercera generación desde su nacimiento en Estados Unidos en la década de 1940. Su característica principal es que el límite elástico puede alcanzar 400-550 MPa, que es el doble que el del acero inoxidable ordinario, por lo que puede ahorrar materiales y reducir los costos de fabricación de equipos. En términos de resistencia a la corrosión, especialmente en ambientes hostiles (como agua de mar con alto contenido de iones cloruro), la resistencia del acero inoxidable dúplex a la corrosión por picaduras, corrosión por grietas, corrosión por tensión y fatiga por corrosión es significativamente mejor que la del acero inoxidable austenítico ordinario. Comparable al acero inoxidable austenítico de alta aleación.
El acero inoxidable dúplex tiene buena soldabilidad. En comparación con el acero inoxidable ferrítico y el acero inoxidable austenítico, no es como la dureza plástica de la zona afectada por el calor de la soldadura del acero inoxidable ferrítico que se reduce considerablemente debido al engrosamiento severo del grano, ni es sensible a las grietas calientes de la soldadura como el acero inoxidable austenítico. .
Debido a sus ventajas especiales, el acero inoxidable dúplex se utiliza ampliamente en equipos petroquímicos, equipos de tratamiento de agua de mar y aguas residuales, oleoductos y gasoductos, maquinaria de fabricación de papel y otros campos industriales. En los últimos años también se han realizado investigaciones en el campo de las estructuras portantes de puentes, que tienen buenas perspectivas de desarrollo.