Својства термичке обраде и карактеристике перформанси феритног и мартензитног нерђајућег челика
3. Феритни нерђајући челик
Феритни нерђајући челик има хром као главни елемент, са садржајем од 12% до 30% Цр. Овај тип челика има једнофазну-структуру, нема фазни прелаз и јака магнетна својства. Његова уобичајена класа челика је 430. Јефтинији нерђајући челик типа 409 развиле су Сједињене Државе 1960-их да би смањиле цену нерђајућег челика. Широко се користи у пригушивачима и канализационим цевима за аутомобиле и мотоцикле, а такође је у категорији феритног нерђајућег челика.
Ова врста челика има малу чврстоћу и, попут аустенитног челика, не може се ојачати топлотном обрадом. Поред тога, раст зрна изазван топлотном обрадом је бржи него код аустенитног челика и величина зрна је већа. Због тога, како би се избегао раст зрна и трансформација аустенитне фазе током термичке обраде, температура не би требало да буде превисока. Генерално, максимална температура термичке обраде не прелази 850 степени. У табели 4 приказан је температурни опсег феритних нерђајућих челика.
Табела 4: Опсези температура феритних нерђајућих челика
Када се обрађује феритни нерђајући челик, потребно је одржавати време задржавања на температури од 370 до 550 степени, посебно са високим-феритним нерђајућим челиком са високим садржајем хрома. Ако се материјал дуго држи на температурном опсегу од 370 до 550 степени, лако је развити лом од 475 степени, то јест, тврдоћа се повећава, издужење се значајно смањује или постаје нула, а отпорност материјала на корозију такође се смањује. Експерименти су показали да након загревања челика 27Цр на 475 степени током 100 сати, затезна чврстоћа материјала на собној температури расте за 50%, граница течења се повећава за 150%, а издужење постаје нула. Поред тога, перформансе заваривања овог челика нису добре (зрнца у зони погођеној топлотом{14}}вара су импресивна и ломљива).
4. Мартензитни нерђајући челик
Карактеристике мартензитног нерђајућег челика се веома разликују од прве две врсте нерђајућег челика. Ова врста нерђајућег челика има другачију тачку фазне трансформације и може се очврснути гашењем. Поред тога, због високог садржаја хрома и добре жилавости, његова снага и жилавост се могу подесити у широком опсегу током каљења. Због тога се мартензитни нерђајући челик може користити као конструкциони челик и алатни челик.
Када се мартензитни нерђајући челик користи као алатни челик, он је у стању гашења. За гашење, температура мора бити подигнута изнад критичне тачке како би се карбиди могли трансформисати у аустенит. Када се температуре подигну да би се топили карбиди, брзина дифузије угљеника се успорава. Да би се добила уједначена аустенитна структура, температура грејања је обично 50 степени виша од критичне температуре, а потребно је одређено време држања да би се карбиди потпуно и равномерно растопили. Наравно, предуго загревање или на превисокој температури ће изазвати неуједначено формирање мартензита и повећати структуру заосталог аустенита, стварајући на тај начин унутрашње напоне унутар материјала због разлике у експанзији. Мартензитни челик је врста челика која је осетљива на термичко пуцање. Има низак пренос топлоте на ниским температурама и веома је склон пуцању када се брзо загрева. Стога, када користите материјале са великим деловима, треба га претходно загрејати, а затим брзо охладити. У табели 5 приказане су температуре каљења мартензитних нерђајућих челика.
Табела 5: Температуре каљења мартензитних нерђајућих челика
Када се користи као конструкциони челик, каљење (кашење и жарење) треба да се врши у складу са каљењем. Мартензитни нерђајући челик има температурну ломљивост, а температура не би требало да буде нижа од 580 степени. Приликом хлађења од температура каљења, гашење уља се често користи да би се избегла ломљива топлота; Треба напоменути да мартензитни нерђајући челик треба жарити убрзо након гашења.
5. Нерђајући челик који се-очвршћује на временске услове
Иако су аустенитни, феритни и мартензитни нерђајући челици широко коришћени, они и даље имају одређених потешкоћа да се користе као конструкцијски челици. Аустенитни нерђајући челик има ниску границу течења од само око 200Н/мм2 и још увек није погодан за употребу као конструкцијски челик. Иако мартензитни нерђајући челик може постићи високу границу течења топлотном обрадом као што је жарење и каљење, његова отпорност на корозију је лоша. За примене које захтевају високу отпорност на корозију и високу чврстоћу, развијен је нови тип нерђајућег челика Цр-Ни - нерђајућег челика-очвршћеног на временске услове (који се такође назива ПХ нерђајући челик).
Термичка обрада новог типа нерђајућег челика укључује жарење, потпуно жарење, жарење раствором, жарење старењем и гашење трансформацијом. Његова својства су:
• Мек је када сазре и може се лако прерадити.
• Потребна својства се могу добити одговарајућим третманом старења.
• Има исту отпорност на корозију као и слични нерђајући челици, са побољшаном отпорношћу на пуцање под напоном.
• Трансформационо гашење је процес гашења испод одређене температуре. Најчешће коришћени нерђајући челик за преципитационо каљење је мартензитни, а његова класа челика је 631 (0Црл7Ни7А1). Каљење ове врсте челика укључује прво коришћење раствора, загревање материјала на 1000-1100 степени, а затим брзо хлађење, а затим извођење третмана старења на различитим температурама у складу са различитим захтевима машинског алата, као што су старење на 621 степен, 565 степени и 510 степени.
Из горње анализе се види да је жарење нерђајућег челика сложено. Треба користити различите методе жарења у складу са карактеристикама различитих врста челика како би се задовољили различити захтеви корисника.
