Acerca del nombre clave del acero inoxidable

⑤. Acero inoxidable endurecido por precipitación

Método de identificación del acero inoxidable

Número y representación del acero

(1 ) Utilice símbolos internacionales de elementos químicos y símbolos nacionales para indicar ingredientes químicos, y utilice letras árabes para indicar el contenido de ingredientes;

Por ejemplo: 12CrNi3A chino y ruso.

(2) Utilice dígitos fijos para indicar la serie o número de acero, como: Estados Unidos, Japón, serie 300, serie 400, serie 200.

③Utilice letras latinas y secuenciales; numeración, sólo indica el uso.

Reglas de numeración de China

(1) Utilice símbolos de elementos

②Uso, Pinyin chino, acero de hogar abierto: P, acero hirviendo: F, acero calmado: B, Acero de grado A: A, T8: Te8,

GCr15: bola

◆Acero combinado y acero para resortes, como 20CrMnTi 60SiMn, (contenido de C expresado en diezmilésimas).

◆Acero inoxidable y acero aleado para herramientas (contenido de C expresado en milésimas), como: 1Cr18Ni9 milésimas (es decir,

0,1%C), acero inoxidable C≤0,08%, como 0Cr18Ni9, carbono ultra bajo C≤0,03%, como 0Cr17Ni13Mo.

Método internacional de marcado del acero inoxidable

El Instituto Americano del Hierro y el Acero utiliza tres números para representar varios grados estándar de acero inoxidable forjado. Estos incluyen:

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.

4). Clasificación y graduación de estándares

Clasificación 4-1:

①Estándar nacional GB

②Estándar de la industria YB

③Estándares locales

④Estándares empresariales Q/CB

Clasificación 4-2:

①Estándares de producto

②Estándares de embalaje

③Estándares del método

④Estándares básicos

Nivel estándar 4-3 (dividido en tres niveles):

Nivel Y: Nivel avanzado internacional.

Categoría I: Nivel medio internacional.

Categoría H: Nivel avanzado interno.

4-4 Norma Nacional

Varilla de acero inoxidable GB1220-84 (Grado H)

Disco de soldadura de acero inoxidable GB4241-84 (Grado H)

GB4356-84 Disco soldado de acero inoxidable para jardín (Nivel 1)

Tubería de acero inoxidable GB1270-80 (Nivel 1)

Tubería soldada de acero inoxidable GB12771-91 (Nivel Y )

Placa fría de acero inoxidable GB3280-84 (primer grado)

Placa caliente de acero inoxidable GB4237-84 (primer grado)

Placa fría de acero inoxidable GB4239-91 tira laminada (primer grado)

Terminología de acero inoxidable

En términos generales, el acero inoxidable no se oxida fácilmente. De hecho, algunos aceros inoxidables son resistentes al óxido y a los ácidos (resistentes a la corrosión). La resistencia al óxido y a la corrosión del acero inoxidable se debe a la formación de una película de óxido rica en cromo (película de pasivación) en su superficie. Esta resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión son relativas. Las pruebas han demostrado que la resistencia a la corrosión del acero en medios débiles como el aire y el agua y en medios oxidantes como el ácido nítrico aumenta con el aumento del contenido de cromo en el acero. Cuando el contenido de cromo alcanza un cierto porcentaje, la resistencia a la corrosión del acero sufre un cambio repentino, es decir, de fácil a oxidarse a difícil de oxidar, y de resistencia a la corrosión a resistencia a la corrosión.

El acero inoxidable se clasifica de muchas formas. Según la estructura organizativa a temperatura ambiente, existen martensita, austenita, ferrita y acero inoxidable dúplex; según la composición química principal, básicamente se puede dividir en dos sistemas principales: acero inoxidable al cromo y acero inoxidable al cromo-níquel. Dependiendo del uso, existen acero inoxidable resistente al ácido nítrico, acero inoxidable resistente al ácido sulfúrico, acero inoxidable resistente al agua de mar, etc. , y según el tipo de corrosión, se puede dividir en acero inoxidable resistente a la corrosión por picaduras, acero inoxidable resistente a la corrosión por tensión, acero inoxidable intergranular resistente a la corrosión, etc. Según sus características funcionales, se puede dividir en acero inoxidable no magnético, acero inoxidable de fácil corte, acero inoxidable de baja temperatura, acero inoxidable de alta resistencia, etc. Debido a que el acero inoxidable tiene una excelente resistencia a la corrosión, conformabilidad, compatibilidad y tenacidad en un amplio rango de temperaturas, se usa ampliamente en la industria pesada, la industria ligera, la industria de artículos de primera necesidad y la industria de decoración de edificios.

Acero inoxidable austenítico: Acero inoxidable con estructura austenítica a temperatura ambiente. Cuando el contenido de cromo es aproximadamente del 18%, el contenido de níquel es aproximadamente del 8% al 10% y el contenido de carbono es aproximadamente del 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 baja resistencia. 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 ferrítico: Acero inoxidable estructural ferrítico en uso. 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 dúplex austenita-ferrita: Es un acero inoxidable con una estructura de aproximadamente mitad austenita y mitad ferrita. 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, silicio, 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 una alta resistencia y una resistencia significativamente mejorada a la corrosión intergranular y 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.

Acero inoxidable martensítico: Acero inoxidable cuyas propiedades mecánicas pueden ajustarse mediante tratamiento térmico. En general, es un acero inoxidable endurecible. Las marcas típicas incluyen Cr13, como 2cr13, 3cr13, 4cr13, etc. Tiene una alta dureza después del enfriamiento y tiene diferentes combinaciones de resistencia y tenacidad a diferentes temperaturas de templado. Se utiliza principalmente para palas de turbinas, vajillas e instrumentos quirúrgicos. Según las diferentes composiciones químicas, el acero inoxidable martensítico se puede dividir en acero martensítico al cromo y acero martensítico al cromo-níquel. Según la diferente microestructura y mecanismo de fortalecimiento, también se puede dividir en acero inoxidable martensítico, martensita y acero inoxidable semiaustenítico (o semimartensita) endurecido por precipitación y acero inoxidable martensítico.

Propiedades físicas, químicas y mecánicas del acero inoxidable

Las propiedades físicas del acero inoxidable se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:

①Coeficiente de expansión térmica: sustancias provocadas por cambios de temperatura Cambios en los elementos de medición. El coeficiente de expansión es la pendiente de la curva expansión-temperatura, el coeficiente de expansión instantánea es la pendiente a una temperatura específica y la pendiente promedio entre dos temperaturas específicas es el coeficiente de expansión térmica promedio. El coeficiente de expansión se puede expresar en volumen o longitud, generalmente expresado en longitud.

②Densidad: La densidad de una sustancia es la masa por unidad de volumen de la sustancia, la unidad es kg/m3 o 1b/in3.

(3) Módulo elástico: cuando la aplicación de una fuerza en ambos extremos de una unidad de longitud puede causar un cambio unitario en la longitud de un objeto, la fuerza requerida por unidad de área se llama módulo elástico. La unidad es 1b/in3 o N/m3.

④Resistividad: La resistencia medida entre dos pares de lados de un cubo de longitud unitaria, en ω? metro,μω? Centímetros o (obsoleto) ω/(mils. pies circulares).

⑤. Permeabilidad magnética: coeficiente adimensional, que indica el grado en que un material se magnetiza fácilmente. Es la relación entre la intensidad de la inducción magnética y la intensidad del campo magnético.

⑥. Rango de temperatura de fusión: Determinar la temperatura a la que la aleación comienza a solidificarse y termina de solidificarse.

⑦. Calor específico: La cantidad de calor necesaria para cambiar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en 65438±0 grados. En los sistemas imperial y CG, el valor del calor específico es el mismo porque la unidad de calor (Biu o cal) depende de la cantidad de calor necesaria para que una unidad de masa de agua aumente 1 grado.

El valor numérico del calor específico en el sistema de unidades SI es diferente del sistema inglés o CGS porque la unidad de energía (J) se determina según una definición diferente. Las unidades de calor específico son Btu (1b? 0F) y J/(kg?k).

⑧. Conductividad térmica: una medida de la conductividad térmica de una sustancia. Cuando se establece un gradiente de temperatura de 65438 ± 0 grados por unidad de longitud en una sustancia con una unidad de área de sección transversal, la conductividad térmica se define como el calor conducido por unidad de tiempo. La unidad de conductividad térmica es Btu/(h? pies? 0F) o w/(m ? k).

⑨. Difusividad térmica: es una propiedad que determina la velocidad de avance de la temperatura dentro de una sustancia. Es la relación entre la conductividad térmica y el producto del calor y la densidad. La unidad de difusividad térmica es Btu/(h?ft?0F) o w/(m?k).

Rendimiento y microestructura del acero inoxidable

Actualmente existen más de 100 elementos químicos conocidos, y hay alrededor de 20 elementos químicos que se pueden encontrar en los materiales de acero comúnmente utilizados en la industria. Para el acero inoxidable, una serie de acero especial formada por la larga lucha de las personas contra la corrosión, hay más de una docena de elementos de uso común. Además del hierro, los elementos que mayor impacto tienen en el rendimiento y microestructura del acero inoxidable son: carbono, cromo, níquel, manganeso, silicio, molibdeno, titanio, niobio, titanio, manganeso, nitrógeno, cobre, cobalto, etc. A excepción del carbono, el silicio y el nitrógeno, todos estos elementos son elementos del grupo de transición en la tabla periódica de elementos químicos.

De hecho, todo acero inoxidable utilizado en la industria contiene varios o incluso una docena de elementos al mismo tiempo. Cuando en la unidad del acero inoxidable existen varios elementos * * *, su influencia es mucho más complicada que cuando existen solos, porque en este caso no solo hay que considerar el papel de cada elemento en sí, sino también prestarles atención. La interacción entre ellos, por lo que la estructura del acero inoxidable depende de la suma de las influencias de varios elementos.

1). Influencia y efecto de diversos elementos sobre las propiedades y microestructura del acero inoxidable.

1-1. El papel decisivo del cromo en el acero inoxidable: Sólo hay un elemento que determina las propiedades del acero inoxidable, que es el cromo. Cada acero inoxidable contiene una determinada cantidad de cromo. Hasta el momento no existe ningún acero inoxidable sin cromo. El cromo se ha convertido en el principal elemento que determina las prestaciones del acero inoxidable. La razón fundamental es que después de agregar cromo como elemento de aleación al acero, promueve el movimiento contradictorio interno en una dirección que favorece la resistencia a la corrosión. Este cambio se puede explicar a partir de los siguientes aspectos:

(1) El cromo aumenta el potencial del electrodo de una solución sólida a base de hierro.

(2) El cromo absorbe electrones del hierro para pasivarlo.

La pasivación es un fenómeno en el que la resistencia a la corrosión de metales y aleaciones aumenta porque se evitan las reacciones anódicas. Existen muchas teorías que constituyen la pasivación de metales y aleaciones, incluida la teoría de la película delgada, la teoría de la adsorción y la teoría de la disposición de los electrones.

1-2. Dualidad del carbono en el acero inoxidable

El carbono es uno de los elementos principales del acero industrial Las propiedades y microestructura del acero dependen en gran medida del contenido de carbono en el acero. Acero, especialmente el contenido de carbono y la forma de distribución en acero inoxidable. La influencia del carbono en la microestructura del acero inoxidable se refleja principalmente en dos aspectos. Por un lado, el carbono es un elemento estabilizante de la austenita y tiene un efecto muy potente (unas 30 veces mayor que el del níquel). Por otro lado, debido a la gran afinidad del carbono con el cromo, forma una serie de carburos complejos con el cromo. Por tanto, el papel del carbono en el acero inoxidable es contradictorio en términos de resistencia y resistencia a la corrosión.

Conociendo la ley de esta influencia, podemos elegir acero inoxidable con diferentes contenidos de carbono en función de los diferentes requisitos de uso.

Por ejemplo, el contenido de cromo estándar de los cinco grados de acero inoxidable más utilizados en la industria: 0cl3 ~ 4cr13 se establece en 12 ~ 14%. Esto se determina después de tener en cuenta los factores que contienen carbono. y el cromo forman carburo de cromo, por lo que después de combinar el carbono y el cromo para formar carburo de cromo, el contenido de cromo en la solución sólida no será inferior al 14%.

En cuanto a estos cinco tipos de acero, debido a los diferentes contenidos de carbono, su resistencia y resistencia a la corrosión también son diferentes. El acero 0cr 13 ~ 2cr 13 tiene mejor resistencia a la corrosión, pero su resistencia es menor que la del acero 3Crl3 y 4Cr13. Se utiliza principalmente para fabricar piezas estructurales. Los dos últimos tipos de acero pueden alcanzar una alta resistencia debido a su alto contenido de carbono y se utilizan principalmente para fabricar piezas que requieren alta resistencia y resistencia al desgaste, como resortes, cuchillos, etc. Por poner otro ejemplo, para superar la corrosión intergranular del acero inoxidable 18-8 Cr-Ni, se puede reducir el contenido de carbono en el acero a menos del 0,03%, o un elemento (titanio o niobio) con mayor afinidad que el cromo y Se puede añadir carbono para que no se forme carburo de cromo. Por poner otro ejemplo, cuando la alta dureza y la resistencia al desgaste se convierten en los requisitos principales, podemos aumentar el contenido de carbono del acero y aumentar adecuadamente el contenido de cromo para cumplir con los requisitos de dureza y resistencia al desgaste al mismo tiempo. En la industria, el acero inoxidable 9Cr18 y el acero 9Cr17MoVCo se utilizan como rodamientos, herramientas de medición y cuchillas. Aunque el contenido de carbono es tan alto como 0,85 ~ 0,95%, su contenido de cromo también aumenta en consecuencia, por lo que los requisitos de resistencia a la corrosión aún están garantizados.

En términos generales, el contenido de carbono del acero inoxidable que se utiliza actualmente en la industria es relativamente bajo. El contenido de carbono de la mayoría del acero inoxidable está entre 0,1 ~ 0,4%, y el contenido de carbono del acero resistente a los ácidos está entre 0,1. ~ 0,2% entre. El acero inoxidable con un contenido de carbono superior al 0,4% sólo representa una pequeña parte del número total de tipos de acero, porque en la mayoría de las condiciones de servicio, el acero inoxidable siempre está diseñado para resistir la corrosión. Además, el bajo contenido de carbono también se debe a algunos requisitos del proceso, como la facilidad de soldadura, la deformación en frío, etc.

1-3. El papel del níquel en el acero inoxidable lo ejerce tras combinarlo con el cromo.

El níquel es un material excelente resistente a la corrosión y un elemento de aleación importante en el acero aleado.

El níquel es un elemento que forma austenita en el acero, pero para obtener una estructura de austenita pura, el contenido de níquel del acero al níquel con bajo contenido de carbono debe alcanzar el 24%. Sólo cuando el contenido de níquel es del 27%, la resistencia a la corrosión del acero en ciertos medios cambiará significativamente. Por tanto, el níquel por sí solo no puede constituir acero inoxidable. Sin embargo, cuando el níquel y el cromo coexisten en el acero inoxidable, el acero inoxidable que contiene níquel tiene muchas propiedades valiosas.

Con base en la situación anterior, se puede ver que el papel del níquel como elemento de aleación en el acero inoxidable es que cambia la estructura del acero con alto contenido de cromo, mejorando así la resistencia a la corrosión y el rendimiento del proceso de acero inoxidable.

1-4. El manganeso y el nitrógeno pueden sustituir al níquel en el acero inoxidable al cromo-níquel.

Aunque el acero austenítico al cromo-níquel tiene muchas ventajas, en las últimas décadas, debido al desarrollo y aplicación a gran escala de aleaciones resistentes al calor a base de níquel y aceros resistentes al calor que contienen menos del 20% de níquel, así como el químico. El creciente desarrollo de la industria ha aumentado la demanda de acero inoxidable, y ha habido una contradicción entre la oferta y la demanda de níquel a nivel mundial. Por lo tanto, en los campos del acero inoxidable y muchas otras aleaciones (como acero para grandes piezas fundidas y forjadas, acero para herramientas, acero resistente al calor, etc.), especialmente en países que carecen de recursos de níquel, la investigación científica y la práctica de producción para ahorrar níquel y se ha llevado a cabo extensamente la sustitución del níquel por otros elementos. En este sentido, el manganeso y el nitrógeno se utilizan ampliamente para sustituir al níquel en el acero inoxidable y el acero resistente al calor.

El efecto del manganeso sobre la austenita es similar al del níquel. Pero para ser más precisos, la función del manganeso no es formar austenita, sino reducir la velocidad crítica de enfriamiento del acero, aumentar la estabilidad de la austenita durante el proceso de enfriamiento, inhibir la descomposición de la austenita y reducir la austenita formada a altas temperaturas. Mantener a temperatura ambiente. En términos de mejorar la resistencia a la corrosión del acero, el manganeso juega un papel muy pequeño. Por ejemplo, cambiar el contenido de manganeso en el acero de 0 a 10,4% no cambia significativamente la resistencia a la corrosión del acero en aire y ácido. Esto se debe a que el manganeso tiene poco efecto en el aumento del potencial del electrodo de soluciones sólidas a base de hierro y el efecto protector de la película de óxido formada también es muy bajo. Por lo tanto, aunque existen aceros austeníticos aleados con manganeso (como 40mn18cr4, 50mn18cr4wn, Acero ZGMn13, etc.) en la industria), no están disponibles como acero inoxidable. El efecto del manganeso para estabilizar la austenita en el acero es aproximadamente la mitad que el del níquel. Es decir, el efecto del 2% de nitrógeno en el acero también estabiliza la austenita, que es mayor que el del níquel. Por ejemplo, para obtener la estructura austenita del acero que contiene un 18% de cromo a temperatura ambiente, se han utilizado aceros inoxidables con bajo contenido de níquel que utilizan manganeso y nitrógeno en lugar de níquel y aceros inoxidables sin acero que utilizan níquel en lugar de cromo-manganeso-nitrógeno. en la industria, entre los cuales algunos han sustituido con éxito al clásico acero inoxidable de cromo-níquel 18-8.

1-5. Se añade titanio o niobio al acero inoxidable para evitar la corrosión intergranular.

1-6. El molibdeno y el cobre pueden mejorar la resistencia a la corrosión de algunos aceros inoxidables.

1-7. La influencia de otros elementos en las propiedades y microestructura del acero inoxidable

Los nueve elementos principales anteriores tienen un mayor impacto en las propiedades y microestructura del acero inoxidable. Además de los elementos más influyentes, el acero inoxidable también contiene algunos otros elementos. Algunos son elementos impurezas comunes como el acero ordinario, como el silicio, el azufre y el fósforo, y otros se añaden para fines específicos, como el cobalto, el boro, el selenio y los elementos de tierras raras. En lo que respecta a la resistencia a la corrosión del acero inoxidable, estos elementos no son aspectos importantes en comparación con los nueve elementos discutidos. Aun así, no se pueden ignorar por completo, ya que también pueden afectar a las propiedades y la microestructura del acero inoxidable.

El silicio es un elemento formador de ferrita y es un elemento de impureza constante en el acero inoxidable en general.

Como elemento de aleación, el cobalto tiene aplicaciones más importantes en otros campos (como acero rápido, carburo cementado, aleaciones resistentes al calor a base de cobalto, acero magnético o aleaciones magnéticas duras, etc.) debido a su mayor precio, por lo que su aplicación en acero no está muy extendida. ).El cobalto rara vez se añade como elemento de aleación al acero inoxidable ordinario. El acero inoxidable de uso común, como el acero 9 Cr 17 mov co (que contiene entre 1,2 y 1,8 % de cobalto), agrega cobalto no para mejorar la resistencia a la corrosión, sino para mejorar la dureza, porque el uso principal de este acero inoxidable es para fabricar cuchillas para rebanar, tijeras. , hoja de bisturí.

Boro: agregar un 0,005 % de boro al acero inoxidable ferrítico Cr 17 mo 2 ti con alto contenido de cromo puede mejorar la resistencia a la corrosión al hervir ácido acético al 65 %. Agregar una pequeña cantidad de boro (0,0006 ~ 0,0007%) puede mejorar la termoplasticidad del acero inoxidable austenítico. Una pequeña cantidad de boro forma cristales de bajo punto de fusión, lo que aumenta la tendencia al agrietamiento en caliente durante la soldadura de acero austenítico, pero cuando contiene más boro (0,5 ~ 0,6%), se puede prevenir el agrietamiento en caliente. Porque cuando contiene entre 0,5 y 0,6% de boro, se forma una estructura bifásica de austenita-boruro, que reduce el punto de fusión de la soldadura. Cuando la temperatura de solidificación del baño fundido es más baja que la zona semifundida, la tensión de tracción generada por el metal base durante el proceso de enfriamiento es soportada por el metal de soldadura líquido y sólido, y no se producirán grietas en este momento. Incluso si se forman grietas en la zona cercana a la costura, pueden llenarse con el metal fundido líquido-sólido del charco. Los aceros inoxidables austeníticos al cromo-níquel que contienen boro tienen usos especiales en la industria de la energía atómica.

Fósforo: es un elemento impureza en el acero inoxidable en general, pero su nocividad en el acero inoxidable austenítico no es tan obvia como la del acero en general, por lo que se puede permitir que el contenido sea mayor si lo hay. datos, puede ser hasta 0,06 %, lo que es beneficioso para el control de la fundición. El contenido de fósforo de los aceros austeníticos que contienen manganeso puede alcanzar el 0,06% (como el acero 2 Cr 13 nim n 9) o incluso el 0,08% (como el acero Cr14Mnl4Ni). Aprovechando el efecto fortalecedor del fósforo sobre el acero, también se agrega fósforo como elemento de aleación en acero inoxidable endurecido por envejecimiento. El acero con un pH de 17-10p (que contiene 0,25% de fósforo) es acero con pH-HNM (que contiene 0,30 de fósforo). .

Azufre y selenio: elementos impurezas también son habituales en el acero inoxidable en general. Pero agregar entre 0,2 y 0,4% de azufre al acero inoxidable puede mejorar el rendimiento de corte del acero inoxidable, y el selenio tiene el mismo efecto. El azufre y el selenio mejoran la maquinabilidad del acero inoxidable porque reducen la tenacidad del acero inoxidable. Por ejemplo, el valor de impacto del acero inoxidable de cromo-níquel 18-8 general puede alcanzar los 30 kg/cm². El valor de impacto del acero 18-8 (0,084 % C, 18,15 % Cr, 9,25 % Ni) contiene 0,31,8 kg/cm2; El valor de impacto del acero 18-8 (0,094% C, 18,4% Cr, 9% Ni) que contiene 22% de selenio es 3,24 kg/cm2. Tanto el azufre como el selenio reducen la resistencia a la corrosión del acero inoxidable, por lo que rara vez se utilizan como elementos de aleación del acero inoxidable.

Elementos de tierras raras: Los elementos de tierras raras se utilizan en el acero inoxidable, y el objetivo principal actual es mejorar el rendimiento del proceso. Si se añade una pequeña cantidad de elementos de tierras raras al acero Cr 17 Ti y al acero Cr17Mo2Ti, se pueden eliminar las burbujas causadas por el hidrógeno en el lingote de acero y se pueden reducir las grietas en el tocho. Agregar 0,02 ~ 0,5% de elementos de tierras raras (aleación Ce-La) al acero inoxidable austenítico y austenítico-ferrítico puede mejorar significativamente el rendimiento de la forja. Antiguamente existía un acero austenítico que contenía 19,5% de cromo, 23% de níquel y molibdeno, cobre y manganeso. En el pasado, sólo se podían producir piezas fundidas debido al rendimiento de la tecnología de procesamiento térmico. Después de agregar elementos de tierras raras, se pueden laminar en varios perfiles.

2) El acero inoxidable se clasifica según la estructura metalográfica y las características generales de diversos aceros inoxidables.

Según su composición química (principalmente contenido de cromo) y sus usos, el acero inoxidable se puede dividir en dos categorías: acero inoxidable y resistente a los ácidos. Industrialmente, el acero inoxidable también se clasifica según el tipo de estructura de matriz de acero enfriado por aire caliente a alta temperatura (900-1100 grados), que se basa en las características de la influencia del carbono y los elementos de aleación en la estructura del acero inoxidable discutidas. arriba.

El acero inoxidable utilizado en la industria se puede dividir en tres categorías según su estructura metalográfica: acero inoxidable ferrítico, acero inoxidable martensítico y acero inoxidable austenítico. Las características de estos tres tipos de acero inoxidable se pueden resumir (como se muestra en la siguiente tabla), pero cabe señalar que no todos los aceros inoxidables martensíticos son soldables, sino que están sujetos a ciertas condiciones, como el precalentamiento antes de soldar, el post- soldadura El templado a alta temperatura, etc., hacen que el proceso de soldadura sea más complejo. En la producción real, algunos aceros inoxidables martensíticos como el acero 1Cr13, 2Cr13 y 2Cr13, 45 todavía están soldados.

Clasificación, componentes principales y comparación de prestaciones del acero inoxidable

Clasificación composición aproximada (%) temple, resistencia a la corrosión, procesabilidad, soldabilidad y magnetismo

Carbono Cromo Níquel

Sistema de ferrita inferior a 0,35 16-27-malo, bueno, medio.

Sistemas Markov 11-15 por debajo de 1,20: el autoendurecimiento es indispensable.

Sistema austenítico inferior a 0,25, 16, 7 o superior, sin ventajas ni inconvenientes.

La clasificación anterior se basa únicamente en la estructura base de acero. Dado que los efectos de los elementos que estabilizan la austenita y forman ferrita en el acero no pueden equilibrarse entre sí, y debido a que una gran cantidad de cromo desplaza el punto S del diagrama de equilibrio hacia la izquierda, además de los tres tipos básicos anteriores, también existen martensita-ferrita Aceros inoxidables multifásicos de transición, como aceros inoxidables con estructuras de austenita-ferrita, austenita-martensita y martensita-carburo.

2-1. Acero ferrítico

Acero inoxidable con bajo contenido de carbono y con más de un 14% de cromo, acero inoxidable con un contenido de cromo del 27% y cualquier contenido de carbono, según la composición anterior. acero con elementos añadidos como molibdeno, titanio, niobio, silicio, aluminio, tungsteno, vanadio, etc., los elementos que forman la ferrita tienen ventaja absoluta en la composición química, y la estructura de la matriz es el hierro. La microestructura de este acero en estado templado (solución sólida) es ferrita, mientras que en la microestructura en estado recocido y envejecido se puede observar una pequeña cantidad de carburos y compuestos intermetálicos.

Existen Crl7, Cr17Mo2Ti, Cr25, Cr25Mo3Ti, Cr28, etc. El acero inoxidable ferrítico tiene buena resistencia a la corrosión y a la oxidación debido a su alto contenido de cromo, pero sus propiedades mecánicas y rendimiento del proceso son deficientes, por lo que se utiliza principalmente en estructuras resistentes a los ácidos con baja tensión y como acero resistente a la oxidación.

2-2. Acero ferrita-martensítico

Este tipo de acero se encuentra en un estado bifásico y+a (o δ) a altas temperaturas, y sufre una transformación y-M durante Enfriamiento rápido. Restos de ferrita. La microestructura a temperatura ambiente es martensita y ferrita. Debido a diferentes composiciones y temperaturas de calentamiento, el contenido de ferrita en la microestructura puede variar desde un pequeño porcentaje hasta decenas de por ciento. Acero 0Crl3, acero lCrl3, acero 2Cr13 con límite superior de cromo y límite inferior de carbono, acero Cr17Ni2, acero Cr17wn4 y muchos aceros mejorados resistentes al calor con 12% de cromo (también llamados acero inoxidable resistente al calor) desarrollados sobre la base del acero ICrl3, como como Cr.

El acero ferrítico-martensítico puede templarse y reforzarse parcialmente, por lo que puede obtener mayores propiedades mecánicas. Sin embargo, sus propiedades mecánicas y de proceso se ven afectadas en gran medida por el contenido y la distribución de ferrita en la estructura. Según el contenido de cromo en su composición, este acero pertenece a dos series: 12~14% y 15~18%. El primero tiene la capacidad de resistir la atmósfera y medios débilmente corrosivos, tiene buena absorción de impactos y tiene un pequeño coeficiente de expansión lineal. La resistencia a la corrosión del segundo es equivalente a la del acero resistente al ácido ferrítico con el mismo contenido de cromo, pero también; Conserva el hierro con alto contenido de cromo hasta cierto punto. Algunas desventajas del acero sólido.

2-3. Acero martensítico

Este tipo de acero se encuentra en la zona de la fase Y a temperatura de enfriamiento normal, pero su fase Y solo es estable a altas temperaturas, y su punto M. Generalmente está a unos 300°C y se transforma en martensita después de enfriarse.

Este tipo de acero incluye 2cr13, 2cr13Ni2, 3cr13 y algunos aceros modificados resistentes al calor con 12% de cromo, como el acero 13cr14niwvb. Las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión, el rendimiento del proceso y las propiedades físicas del acero inoxidable martensítico son similares a las del acero inoxidable ferrítico-martensítico que contiene entre 12 y 14% de cromo. Dado que no hay ferrita libre en la estructura, sus propiedades mecánicas son superiores a las de los aceros anteriores, pero su sensibilidad al sobrecalentamiento durante el tratamiento térmico es menor.

2-4. Acero de carburo martensítico

El contenido de carbono en el punto eutectoide de la aleación hierro-carbono es del 0,83%. En el acero inoxidable, el punto S se mueve hacia la izquierda debido al cromo, acero que contiene 12% de cromo y más de 0,4% de carbono (Figura 11-3), acero que contiene 18% de cromo y más de 0,3% de carbono (Figura B). El tipo de acero normalmente cuando se calienta a la temperatura de enfriamiento, los carburos secundarios no se pueden disolver completamente en austenita, por lo que la estructura templada está compuesta de martensita y carburos.

No hay muchas marcas de acero inoxidable que entren en esta categoría, pero sí algunos aceros inoxidables con mayor contenido en carbono, como el acero 4Crl3, 9Cr18, 9 Cr 18 mov, 9 Cr 17 mov co, etc. . Esta estructura también puede ocurrir cuando el límite superior del contenido de carbono se enfría a temperaturas más bajas. Los tres tipos de acero anteriores, como el 9Cr18, contienen más cromo debido a su mayor contenido de carbono, pero su resistencia a la corrosión sólo es equivalente a la del acero inoxidable que contiene entre un 12 y un 14% de germanio. Los principales usos de este acero son piezas que requieren alta dureza y resistencia al desgaste, como cuchillos, cojinetes, resortes y dispositivos médicos.

2-5. Acero austenítico

Este tipo de acero contiene una gran cantidad de elementos que expanden la zona Y y estabilizan la austenita, y son todos fase Y a altas temperaturas. Cuando se enfría, el punto Ms es inferior a la temperatura ambiente, por lo que tiene una estructura austenita a temperatura ambiente. Acero inoxidable al cromo-níquel como 18-8, 18-12, 25-20, 20-25Mo, acero inoxidable con bajo contenido de níquel como Cr 18mnl0ni5, Cr 13Ni4mn9, Cr 65438+.

El acero inoxidable austenítico tiene muchas de las ventajas anteriores. Aunque sus propiedades mecánicas son relativamente bajas, el acero inoxidable ferrítico no puede reforzarse mediante tratamiento térmico, pero su resistencia puede mejorarse mediante deformación por trabajo en frío y endurecimiento por trabajo. La desventaja de este acero es que es sensible a la corrosión intergranular y a la corrosión por tensión, que deben eliminarse mediante aditivos de aleación adecuados y medidas de proceso.

2-6. Acero austenítico-ferrítico

Este tipo de acero se encuentra en estado multifásico austenita-ferrita porque expande la zona Y y estabiliza el grado de austenita. La acción de los elementos de astenita no puede hacer que el acero tenga una estructura de austenita pura a temperatura ambiente o a temperaturas muy altas, y su contenido de ferrita también puede variar dentro de un amplio rango debido a las diferencias en la composición y la temperatura de calentamiento.

Hay muchos aceros inoxidables que pertenecen a esta categoría, como el acero 18-8 Cr-Ni con bajo contenido de carbono, el acero 18-8 Cr-Ni que contiene titanio, niobio y molibdeno, especialmente en la estructura. De acero fundido. La ferrita es visible. Además, el acero inoxidable al cromo-manganeso con un contenido de carbono superior al 14 ~ 15% y inferior al 0,2% (por ejemplo, en comparación con el acero inoxidable austenítico puro), este tipo de acero tiene muchas ventajas, como un alto límite elástico, fuerte resistencia a la corrosión intergranular y resistencia a la tensión. Tiene baja sensibilidad a la corrosión, no es propenso a sufrir grietas en caliente durante la soldadura y tiene buena fluidez de fundición. Las desventajas son poca procesabilidad a presión, alta tendencia a la corrosión por picaduras y fragilidad en fase C fácil de producir. y propiedades magnéticas débiles bajo la acción de fuertes campos magnéticos. Ferrita en la estructura

Acero martensítico austenítico en forma de cuenco

El punto Ms de este acero es más bajo que. temperatura ambiente y tiene austenita después del tratamiento con solución. Estructura tensita, fácil de formar y soldar. Generalmente, se pueden usar dos métodos para someterla a transformación martensítica. Uno es que después del tratamiento con solución sólida, la austenita se calienta a un estado metaestable. a 700 ~ 800 grados, y el punto Ms aumenta por encima de la temperatura ambiente, se transforma en martensita cuando se enfría. El segundo método consiste en enfriar directamente hasta el punto entre Ms y Mf después del tratamiento con solución, para que la austenita pueda transformarse en martensita. El último método puede obtener una alta resistencia a la corrosión, pero el intervalo entre el tratamiento en solución y el tratamiento criogénico no debe ser demasiado largo, de lo contrario el efecto de fortalecimiento del tratamiento criogénico se reducirá debido a la estabilidad al envejecimiento de la austenita. tiene una edad de 400 a 500 grados para fortalecer aún más los compuestos intermetálicos precipitados. Los grados típicos de este acero son 17Cr-7Ni-A1, 15cr-9ni-A1, 17cr-5ni-mo, 15cr-8ni-mo-a1, etc. El acero también se denomina acero inoxidable austenítico-martensio. Dado que la estructura de este tipo de acero contiene diferentes cantidades de ferrita además de austenita y martensita, también se denomina acero inoxidable endurecido por precipitación semiaustenítico. Este tipo de acero se desarrolló en la década de 1950. Un nuevo tipo de acero inoxidable se desarrolló y aplicó a finales de la década de 1990. Sin embargo, sus características generales son alta resistencia (C puede alcanzar 100-150) y buena resistencia térmica. , el carburo de cromo precipita durante el tratamiento térmico y su resistencia a la corrosión es menor que la del acero inoxidable tensita. También se puede decir que la alta resistencia de este acero se obtiene a expensas de cierta resistencia a la corrosión y otras propiedades (como la no corrosión). -Propiedades magnéticas). En la actualidad, este acero se utiliza principalmente en la industria de la aviación y en la producción de cohetes y misiles, pero no se utiliza mucho en la fabricación de maquinaria en general y también pertenece a la serie de aceros de resistencia ultraalta.

Resistencia a la corrosión del acero inoxidable

Tipos y definiciones de corrosión

El acero inoxidable tiene buena resistencia a la corrosión en muchos medios, pero en otro medio, debido a su baja estabilidad química, puede sufrir corrosión. Por lo tanto, el acero inoxidable no puede resistir la corrosión de todos los medios. En muchas aplicaciones industriales, el acero inoxidable puede proporcionar una resistencia a la corrosión satisfactoria. Según la experiencia, además de las fallas mecánicas, la corrosión del acero inoxidable se manifiesta principalmente en: Una forma grave de corrosión del acero inoxidable es la corrosión localizada (es decir, fisuración por corrosión bajo tensión, corrosión por picaduras, corrosión intergranular, fatiga por corrosión y corrosión por grietas). . Los casos de falla causados ​​por esta corrosión localizada representan casi más de la mitad de los casos de falla. De hecho, muchos accidentes por fallas se pueden evitar mediante una selección razonable de materiales.

La corrosión del metal se puede dividir en corrosión especial y corrosión química según el mecanismo.