Szukaj
Charakterystyka mikrostruktury Martenzytyczna stal nierdzewna
Martenzytyczna stal nierdzewna tworzy głównie strukturę martenzytów poprzez wygaszanie. Wykazuje wysoką twardość i siłę, ale brakuje plastyczności i wytrzymałości. Ten rodzaj stali jest metastabilny w temperaturze pokojowej i jest podatny na transformacje strukturalne pod ciepłem lub stresem. Im wyższa zawartość węgla, tym trudniej jest martenzyt utworzony po hartowaniu, ale także wykazuje zmniejszoną stabilność strukturalną. Podczas odprowadzania martenzytyczna stal nierdzewna ulega zmianom strukturalnym, takim jak opadanie martenzytu i opadu węglika, wykazujące znaczną niestabilność. Ta cecha powoduje stosunkowo słabą stabilność strukturalną w warunkach usług w wysokiej temperaturze.
Charakterystyka mikrostruktury austenitycznej stali nierdzewnej
Austenityczna stal nierdzewna składa się głównie z sześciennej struktury austenitu skoncentrowanej na twarzy. Jest niezwykle stabilny w temperaturze pokojowej i ogólnie nie ulega transformacji martenzytycznej. Jego stabilność strukturalna wynika z wysokiej zawartości niklu i stałego roztworu wzmacniającego efekty niektórych manganu. Struktura austenityczna nadaje doskonałą wytrzymałość i odporność na korozję, utrzymując swoją stabilność strukturalną w szerokim zakresie temperatur. Podczas gdy niektóre austenityczne stali nierdzewne mogą przekształcić się w martenzyt w niskich temperaturach, ma doskonałą stabilność strukturalną w porównaniu z martenzytyczną stalą nierdzewną w najczęstszych zastosowaniach.
Wpływ obróbki cieplnej na stabilność mikrostruktury
Martenzytyczna stal nierdzewna wykazuje znaczną niestabilność strukturalną podczas obróbki cieplnej. Po wygaszeniu znajduje się w przesyconym stanie stałego roztworu. Późniejsze temperowanie powoduje opady węglika, co powoduje spadek twardości i niewielki wzrost wytrzymałości. Jeśli temperatura temperatury jest niewłaściwie kontrolowana, struktura może ulegać wtórnym utwardzaniu lub nadmierne zmiękczenie, co prowadzi do znacznych wahań właściwości. Natomiast austenityczna stal nierdzewna ulega mniej znacznym zmianom strukturalnym podczas obróbki cieplnej. Właściwości są zwykle zwiększane poprzez obróbkę roztworu i pracę na zimno, a nie hartowanie i temperowanie. Powoduje to większą stabilność strukturalną i mniejsze fluktuacje właściwości.
Różna stabilność mikrostruktury w wysokich temperaturach
W wysokich temperaturach martenzytyczna stal nierdzewna jest podatna na łagodzenie kruchości i zgrubieniu mikrostruktury, szczególnie w zakresie od 450 ° C do 600 ° C. Widoczne są opady węglika i zmiękczenie strukturalne, co prowadzi do zmniejszenia właściwości mechanicznych. Długoterminowe usługi w wysokich temperaturach może prowadzić do stopniowej niestabilności strukturalnej, co powoduje wtórną agregację węglików i zmniejszenie odporności na korozję. Austenityczna stal nierdzewna wykazuje doskonałą stabilność mikrostruktury w wysokich temperaturach i nie ulega tym samym znaczącym przemianom mikrostrukturalnym co martenzytu. Chociaż wzrost ziarna lub opady fazowe σ mogą zachodzić w wysokich temperaturach, ogólna stabilność jest nadal lepsza niż stal martenzytyczna.
Stabilność mikrostrukturalna w środowiskach korozyjnych
Martenzytyczna stal nierdzewna nie ma stabilności strukturalnej w środowiskach korozyjnych, ponieważ węgliki w stanie wygaszonym i hartowanym łatwo wytrącają się na granicach ziaren, tworząc strefy zubożone w chrom i zmniejszając odporność na korozję. W środowiskach zawierających chlorki pęknięcia łatwo rozprzestrzeniają się wzdłuż granic ziaren, przyspieszając szybkość korozji. Austenityczna stal nierdzewna, ze stabilną mikrostrukturą i jednolitym rozkładem chromu, tworzy gęstą folię pasywną, oferując wyższą odporność na korozję i dłuższą stabilność strukturalną.
Porównanie stabilności mikrostrukturalnej podczas spawania
Martenzytyczna stal nierdzewna jest skłonna do tworzenia niekompletnie hartowanego martenzytu lub zatrzymanego austenitu w strefie dotkniętej ciepłem podczas spawania, co powoduje wysoki naprężenie mikrostrukturalne i podatność na pęknięcie. Stabilność strukturalna po spawaniu jest słaba, co wymaga dodatkowego temperamentu obróbki cieplnej w celu poprawy. Austenityczna stal nierdzewna wykazuje większą stabilność strukturalną podczas spawania, utrzymując głównie strukturę austenityczną w strefie spoiny. Chociaż niewielkie ilości ferrytu delta lub węglików mogą wytrącać się, jego ogólna stabilność jest znacznie lepsza niż stal martenzytycznej.
Różnice w stabilności mikrostruktury w niskich temperaturach
Martenzytyczna stal nierdzewna staje się znacznie bardziej krucha w niskich temperaturach, co powoduje słabą stabilność mikrostruktury i podatną na pękanie w niskiej temperaturze. Z drugiej strony austenityczna stal nierdzewna ma doskonałą wytrzymałość o niskiej temperaturze ze względu na swoją strukturę sześcienną skoncentrowaną na twarzy, utrzymując dobrą plastyczność i stabilność nawet w bardzo niskich temperaturach. Dlatego austenityczna stal nierdzewna jest znacznie lepsza od martenzytycznej stali nierdzewnej w zastosowaniach w niskiej temperaturze.
Kompleksowe implikacje porównawcze i zastosowania
Martenzytyczna stal nierdzewna oferuje zalety o wysokiej wytrzymałości i odporności na zużycie, ale jej mikrostruktura jest mniej stabilna, co czyni ją podatną na obróbkę cieplną, wysokie temperatury, korozję i spawanie, co powoduje znaczne fluktuacje wydajności. Z drugiej strony austenityczna stal nierdzewna wykazuje większą stabilność mikrostruktury i jest odpowiednia do długoterminowej obsługi i trudnych środowisk. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli aplikacja wymaga wysokiej twardości i odporności na zużycie, właściwy wybór jest martenzytyczna stal nierdzewna; Jeśli stabilność mikrostruktury i odporność na korozję są kluczowymi względami, austenityczna stal nierdzewna jest bardziej korzystna.
