Martensitisch roestvrij staal

Soorten martensitisch roestvrij staal

Toepassing van martensitisch roestvrij staal

Het productieproces van martensitisch roestvrij staal

Martensietroestvast staal heeft een hoge hardbaarheid en kan worden gehard door middel van luchtkoeling. Daarom moeten er maatregelen worden genomen om scheuren te voorkomen in koudgesmeed martensietstaal, met name in staal met een hoog koolstofgehalte. Martensitisch staal moet normaal gesproken worden geïsoleerd of langzaam en gelijkmatig worden gekoeld in de oven tot 593 graden C. Scheuren ontstaan ​​als er water rechtstreeks op het smeedstuk wordt gespoten, zoals gebeurt wanneer de matrijs wordt gekoeld. Over het algemeen worden smeedstukken van martensitisch roestvast staal na het smeden getemperd om de hardheid van het staal te verminderen, zodat het kan worden bewerkt.

Kies martensietroestvrij staal met een hoogste smeedtemperatuur die lager is dan de productietemperatuur, anders barst het gemakkelijk. Het wordt meestal gevormd bij temperaturen tussen 1093 en 1260 graden. Er moet speciale aandacht aan worden besteed om deze temperatuur tijdens het smeden niet te overschrijden om lokale oververhitting door snelle metaalbeweging te voorkomen. Bovendien bevordert oppervlakteontkoling de ferrietvorming en moet daarom worden beperkt.

Naarmate het chroomgehalte toeneemt, daalt de temperatuur waarbij ferriet wordt gevormd. Een kleine hoeveelheid ferriet vermindert de ductiliteit aanzienlijk. Naarmate het ferrietgehalte toeneemt tot meer dan 15%, neemt de vervormbaarheid geleidelijk toe totdat het weefsel volledig is omgezet in ferriet. De uiteindelijke smeedtemperatuur is onderhevig aan allotrope transformatie (de allotrope transformatie begint rond de 816 graden Celsius). Het staal stopt meestal bij 927 graden Celsius, omdat het moeilijk te vormen is als de temperatuur te laag is.

Het toevoegen van zwavel of antimoon aan y12crl3(416)-staal kan de bewerkbaarheid ervan verbeteren, maar deze elementen kunnen smeedproblemen veroorzaken, vooral als ze een oppervlakteplaatachtige structuur vormen. Maar door de smeedtemperatuur en het smeedproces aan te passen, kan dit worden geëlimineerd. Als zwavel wordt toegevoegd, kan dergelijk scheuren niet worden geëlimineerd. Vanuit dit oogpunt is het beter om selenium toe te voegen.

Martensitisch roestvrij staal moet de vorming van s-ferriet in het smeedverwarmingsproces vermijden, omdat het verschijnen van ferriet tot scheuren in het smeedproces zal leiden. Vermijd bovendien oververhitting veroorzaakt door roestvrijstalen smeedstukken. De ontkoling van smeedstukken tijdens het verwarmen bevordert voornamelijk de vorming van ferriet, dus de ontkoling van het smeedoppervlak wordt geminimaliseerd. Er zijn geen speciale vereisten voor de uiteindelijke vuurvervorming van martensitisch roestvrij staal. Dit staal barst gemakkelijk na het smeden. De reden hiervoor is dat er na luchtkoeling martensiet- en carbidestructuur is en de interne spanning groot is. Daarom moet na het smeden de koeling langzaam worden uitgevoerd, meestal in een zandbak of slakplaats van 200 graden, nadat het smeedstuk is verwijderd, moet er op tijd isothermisch gloeien worden uitgevoerd om scheuren te voorkomen.

Martensitisch roestvast staal, met name type CRL3, is goedkoop, wordt veel gebruikt in corrosieve media (zoals waterdamp) en vereist hogere mechanische eigenschappen. Het type 12CRL3 is een semi-martensitisch roestvast staal met een ferrietstructuur naast een martensitische structuur.

Wat zijn de mechanische eigenschappen van martensitisch roestvrij staal?

Hardheid
Martensitisch roestvrij staal staat bekend om zijn hoge hardheid, een maat voor zijn weerstand tegen inkepingen of krassen. De hardheid van dit staal varieert afhankelijk van de specifieke klasse en het gebruikte warmtebehandelingsproces. Over het algemeen heeft martensitisch roestvrij staal een hardheid van 400-600 hv, hoger dan die van austenitisch en ferritisch roestvrij staal. Deze hoge hardheid maakt het ideaal voor toepassingen met kritische slijtvastheid en duurzaamheid, zoals productiegereedschappen en bestek.

Treksterkte
Treksterkte is de maximale spanning die een materiaal kan weerstaan ​​voordat het permanent rijpt. Martensitisch roestvrij staal heeft een hoge treksterkte, doorgaans variërend van 800 tot 2000 mpa, afhankelijk van de specifieke klasse en het warmtebehandelingsproces. Deze hoge treksterkte maakt het geschikt voor toepassingen die een hoge sterkte en duurzaamheid vereisen, zoals de lucht- en ruimtevaart- en automobielindustrie.

Vloeisterkte
Vloeigrens is de spanning waarbij een materiaal permanent begint te vervormen. Martensitisch roestvast staal heeft een hoge vloeigrens, doorgaans variërend van 500 tot 1900 mpa, afhankelijk van de specifieke klasse en het warmtebehandelingsproces. Deze hoge vloeigrens maakt het ideaal voor toepassingen die een hoge sterkte en vervormingsbestendigheid vereisen, zoals bij het vervaardigen van gereedschappen.

Verlenging
Rek meet het vermogen van een materiaal om te vervormen onder spanning voordat het breekt. Martensitisch roestvrij staal heeft doorgaans een lage rek, variërend van 1% tot 10%, afhankelijk van de specifieke klasse en het warmtebehandelingsproces. Deze lage rek maakt het ongeschikt voor toepassingen die flexibiliteit en taaiheid vereisen.

Slagvastheid
Slagvastheid meet het vermogen van een materiaal om plotselinge schokken of stoten te weerstaan ​​zonder te breken. Martensitisch roestvrij staal heeft doorgaans een lage slagvastheid, variërend van 2 tot 20 j/cm2, afhankelijk van de specifieke klasse en het warmtebehandelingsproces. Deze lage slagvastheid maakt het ongeschikt voor toepassingen die een hoge taaiheid vereisen, zoals in bouw- en mijnbouwapparatuur.

Factoren die de mechanische eigenschappen beïnvloeden
De mechanische eigenschappen van martensitisch roestvast staal worden beïnvloed door diverse factoren, waaronder het productieproces, de legeringselementen en de warmtebehandeling.

Productieproces
Het productieproces van martensitisch roestvast staal kan de mechanische eigenschappen beïnvloeden. Verschillende productieprocessen, zoals gieten en smeden, kunnen verschillende microstructuren en eigenschappen opleveren. Zo heeft gesmeed martensitisch roestvast staal een uniformere microstructuur en hogere sterkte dan gegoten martensitisch roestvast staal.

Legeringselementen
De legeringselementen die in martensitisch roestvrij staal worden gebruikt, kunnen de mechanische eigenschappen beïnvloeden. Het toevoegen van nikkel, molybdeen en wolfraam kan de sterkte, hardheid en taaiheid vergroten. Overmatige hoeveelheden van deze elementen kunnen echter de corrosiebestendigheid verminderen.

Hittebehandeling
Warmtebehandeling is een kritische factor bij het bepalen van de mechanische eigenschappen van martensitisch roestvrij staal. Verschillende warmtebehandelingsprocessen, zoals blussen en temperen, kunnen resulteren in verschillende microstructuren en eigenschappen. Bijvoorbeeld, blussen in water resulteert in hogere hardheid en sterkte, terwijl temperen bij specifieke temperaturen hogere taaiheid produceert.