Nehrđajući čelik 430 nasuprot 431: Feritni nasuprot martenzitnim stupnjevima

 

Koji su kemijski sastavi, mehanička svojstva i primarne primjene nehrđajućeg čelika 430 i 431?
Gradacija 430 (UNS S43000) je feritni nehrđajući čelik, sastavljen od oko 16-18% kroma s vrlo niskim udjelom ugljika i bez nikla. Magnetski je, ima umjerenu čvrstoću i dobru duktilnost i ne može se otvrdnuti toplinskom obradom. Prvenstveno se koristi za obloge unutarnjih uređaja, automobilske ukrasne letvice, kuhinjske zaštitne ploče i pričvršćivače u blagim okruženjima. Gradacija 431 (UNS S43100) je martenzitni nehrđajući čelik koji sadrži 15-17% kroma i 1,25-2,50% nikla. Može se očvrsnuti kaljenjem i kaljenjem kako bi se postigla visoka čvrstoća i tvrdoća. Njegove primarne primjene uključuju pričvršćivače visoke čvrstoće, osovine pumpi, komponente ventila i dijelove zrakoplova gdje je potrebna kombinacija čvrstoće i otpornosti na koroziju.

Kako sposobnost toplinske obrade 431 bitno mijenja njegovu izvedbu u usporedbi s 430?
Sposobnost toplinske obrade 431 njegova je značajka koja definira. Nakon austenitizacije i kaljenja, 431 formira tvrdu martenzitnu strukturu koja se može kaliti kako bi se postigao širok raspon razina čvrstoće i žilavosti. To mu omogućuje postizanje vlačne čvrstoće preko 1000 MPa i tvrdoće do HRC 44, pružajući izvrsnu otpornost na trošenje. Nasuprot tome, 430 se ne može ojačati toplinskom obradom; njegova svojstva su fiksirana u žarenom stanju, nudeći samo umjerenu čvrstoću. Zbog toga je 431 pogodan za konstrukcijske i habajuće dijelove, dok je 430 ograničen na ne-nosive-opterećenja, primarno dekorativne ili obložne uloge.

Što se tiče otpornosti na koroziju, kako se ove dvije razine mogu usporediti i koja su okruženja prikladna za svaku od njih?
430 nudi dobru opću otpornost na koroziju u blagim atmosferskim, slatkovodnim i zatvorenim okruženjima, usporedivu s 304 za mnoge ne-kritične primjene. Međutim, podložan je rupici u sredinama koje-sadrže klorid. 431, nakon odgovarajuće toplinske obrade i poliranja, nudi dobru otpornost na koroziju u blagim do umjerenim okruženjima, često bolju od 410 zbog višeg sadržaja kroma i nikla. Međutim, njegova otpornost na koroziju općenito nije tako dobra kao što je 430 u istim uvjetima. 430 prikladan za unutarnje uređaje i suhu vanjsku oblogu, dok se 431 odabire za dijelove koji zahtijevaju čvrstoću u blago korozivnim okruženjima, poput pomorskog hardvera ili komponenti kemijske pumpe.

Koje su ključne razlike u obradivosti, zavarljivosti i mogućnosti oblikovanja između 430 i 431?
430 ima izvrsnu sposobnost oblikovanja i može se lako duboko izvlačiti, savijati i vrtjeti, slično mekom čeliku. Njegova obradivost je dobra, ali njegova zavarljivost je ograničena; zavarivanje može dovesti do rasta zrna i smanjene otpornosti na koroziju u toplinskoj -zoni pod utjecajem. 431 ima manju sposobnost oblikovanja, posebno u očvrslom stanju, a njegova obradivost je dobra u žarenom stanju, ali postaje loša nakon otvrdnjavanja. Zavarivanje 431 zahtijeva predgrijavanje i toplinsku obradu nakon-zavarivanja kako bi se izbjeglo pucanje i obnovila otpornost na koroziju. Za proizvodnju koja uključuje složeno oblikovanje, 430 je poželjan; za-zavarene konstrukcije visoke čvrstoće, 431 zahtijeva mnogo pažljiviji postupak i upravljanje toplinom.

Kao dizajner ili kupac, koji čimbenici bi trebali diktirati izbor između nehrđajućeg čelika 430 i 431?
Izbor bi trebao biti vođen primarnim funkcionalnim zahtjevima i radnim okruženjem. Odaberite 430 kada primjena zahtijeva dobru otpornost na koroziju, nisku cijenu i lako oblikovanje za ne-strukturne dijelove, kao što su ukrasne ploče, obloge ili unutrašnjosti uređaja. Odaberite 431 kada komponenta mora izdržati visoko mehaničko naprezanje, habanje ili udarna opterećenja u blago korozivnom okruženju, kao što su pričvršćivači, osovine ili dijelovi ventila. Uvijek uzmite u obzir ukupni životni ciklus: ako je dio potrebno očvrsnuti nakon strojne obrade, 431 je neophodan; ako će biti zavaren i izložen vremenskim uvjetima, ograničenja obaju razreda moraju se pažljivo procijeniti, a alternativa poput 304 ili 316 mogla bi biti prikladnija.