Ruostumaton teräs 410: lämpö-käsiteltävä martensiittiset metalliseos yleiseen suunnitteluun

Stainless Steel 410 on yleisimmin käytetty martensiittinen ruostumaton teräs, jota arvostetaan sen lämpökäsiteltävän-lujuuden, kohtalaisen korroosionkestävyyden ja kohtuuhintaisuuden vuoksi. Se sisältää 11,5–13,5 % kromia ja tasapainottaa perusruostesuojauksen ja karkaisun ja karkaisun avulla tehden siitä monipuolisen materiaalin sekä mekaanisille komponenteille että vähän kuluville leikkaustyökaluille.

Kemiallinen koostumus (avain, % ASTM A240:n mukaan)

Hiili (C): 0,08–0,15

Kromi (Cr): 11,50–13,50

Mangaani (Mn): pienempi tai yhtä suuri kuin 1,00

Pii (Si): pienempi tai yhtä suuri kuin 0,50

Mekaaniset ominaisuudet (lämpö{0}}käsitelty)

Vetolujuus: suurempi tai yhtä suuri kuin 620 MPa

Myötölujuus: suurempi tai yhtä suuri kuin 415 MPa

Venymä 50 mm: suurempi tai yhtä suuri kuin 15 %

Kovuus: pienempi tai yhtä suuri kuin 241 HB (hehkutettu), enintään 40 HRC (lämpö{2}}käsitelty)

Suorituskyvyn edut

Lämpö{0}}hoidettava monipuolisuus: Voidaan pehmittää valmistusta varten tai kovettaa suuria{0}}lujuuksia varten.

Peruskorroosionkestävyys: Suorittaa hiiliteräksen suorituskykyä paremmin kuivissa/kohtalaisen kosteissa ympäristöissä.

Kustannustehokas-voima: Kantavien osien-austeniittisia laatuja halvempia.

Sovellukset

Teollisuusventtiilit ja pumppuakselit

Halvat{0}}ruokailuvälineet ja kirurgiset instrumentit

Kiinnikkeet ja työstökoneiden komponentit

Vastaavat arvosanat

EN 1.4006, JIS SUS410, DIN X12Cr13

5 yleistä kysymystä ja vastausta

Mikä tekee 410:stä martensiittisen ruostumattoman teräksen, ja miksi tämä on tärkeää?410 luokitellaan martensiittiseksi, koska se muodostaa kovan, vahvan martensiittisen kiderakenteen kuumennettaessa 925–1010 asteeseen ja sammutettuna nopeasti vedessä tai öljyssä. Tätä rakennetta ei löydy ferriittisistä tai austeniittisista laaduista, joten se antaa 410 ainutlaatuisen lämpö-käsiteltävyyden-toisin kuin ferriitti 409, se voidaan kovettaa kestämään kulutusta ja kestämään suuria mekaanisia kuormituksia. Martensiittinen rakenne tarjoaa myös hyvän väsymiskestävyyden, mikä tekee siitä sopivan komponenteille, kuten venttiilin varrelle, jotka käyvät läpi toistuvia jännitysjaksoja. Ilman tätä rakennetta 410:llä olisi vain kohtalainen lujuus, mikä rajoittaisi sen käyttöä teknisissä sovelluksissa.

Miten lämpökäsittely muuttaa 410:n ominaisuuksia eri käyttötarkoituksiin?Hehkutus 410 (kuumennus 815–900 asteeseen ja hidas jäähdytys) pehmentää terästä enintään 241 HB:ksi, mikä tekee siitä helppoa taivuttaa, koneistaa tai hitsata alkuvalmistusta varten. Karkaisu ilman karkaisua tuottaa kovaa mutta hauraaa martensiittia, josta on hyötyä ei--iskuleikkaustyökaluissa, kuten skalpelleissa. Karkaisun teräksen karkaisu 150–650 asteessa tasapainottaa lujuutta ja sitkeyttä: matalan lämpötilan karkaisu (150–300 astetta) säilyttää aterimien kovuuden 35–40 HRC, kun taas korkean lämpötilan karkaisu (500–650 RC-astetta) vähentää koneen kovuutta 500–650 astetta. Tämän joustavuuden ansiosta 410 pystyy palvelemaan erilaisia ​​suunnittelutarpeita yhdellä materiaalilla.

Sopiiko 410 ulko- tai rannikkokäyttöön?410 tarjoaa rajoitetun kestävyyden ulkona, eikä sitä suositella rannikkokäyttöön. Se kestää kevyttä ruostetta kuivissa sisäympäristöissä (esim. sisätilojen koneenosissa), mutta se syöpyy märissä, suolaisissa tai teollisuusympäristöissä. Rannikkoilmasta tai tiesuorasta peräisin olevat kloridi-ionit aiheuttavat pistesyöpymistä ja pinnan ruostetta 410:ssä, mikä voi heikentää komponentteja ajan myötä. Ulkokäyttöön ankarissa ilmastoissa 410 tulee pinnoittaa suojamaalilla tai korvata korkeammalla-kromilaadulla, kuten 430:lla. Sen paras käyttötapa on sisä- tai suojaisissa ulkosovelluksissa, joissa korroosiolle altistuminen on vähäistä.

Miksi 410:tä käytetään kirurgisissa instrumenteissa sen rajallisesta korroosionkestävyydestä huolimatta?410:tä käytetään peruskirurgisissa työkaluissa, kuten skalpelleissa ja pihdeissä, koska se on myrkytön, se voidaan steriloida toistuvasti autoklaavissa ja säilyttää terävän reunan lämpökäsittelyn jälkeen. Sen kromioksidikerros vastustaa lääketieteellisten puhdistusliuosten ja kehon nesteiden aiheuttamaa korroosiota, vaikka se vaatii perusteellisen kuivauksen steriloinnin jälkeen ruostumisen estämiseksi. Vaikka austeniittiset teräslajit, kuten 316, ovat korroosionkestävämpiä-, mutta 410 on halvempi ja kovempi, joten se on kustannustehokas kertakäyttöisten tai vähän{8}}käyttöisten kirurgisten instrumenttien kannalta. Uudelleenkäytettäville,{10}}korkeaaltistuville työkaluille suositellaan 316:ta, mutta 410 täyttää biologisen yhteensopivuuden ja suorituskyvyn vähimmäisstandardit monissa lääketieteellisissä sovelluksissa.

Miten 410 on verrattuna 420:een lujuuden ja korroosionkestävyyden suhteen?420:n hiilipitoisuus on korkeampi (0,15–0,40 % vs. 0.08–0,15 % 410:lle), mikä mahdollistaa sen karkaisun 45–50 HRC-merkittävästi kovempaa kuin 410:n maksimi 40 HRC-, mikä tekee siitä paremman matalammille k{}leikkaustyökaluille, kuten{12} hiiltä, on hieman parempi sitkeys ja hitsattavuus, joten se on helpompi muotoilla monimutkaisiin muotoihin, kuten venttiilirungot. Korroosionkestävyys on lähes identtinen molemmilla lajeilla, koska niillä on sama kromialue (11,5–13,5 % 410:lle, 12–14 % 420:lle), vaikka 420:n korkeampi hiili voi tehdä siitä hieman alttiimman ruostumaan, jos sitä ei passivoida kunnolla lämpökäsittelyn jälkeen.