Nehrđajući čelik 444 nasuprot 439: sastav, otpornost na koroziju i zavarivanje

444 i 439 su feritni nehrđajući čelici razvijeni za otpornost na koroziju bez troškova i potrebe za niklom austenitnih razreda. Na prvi pogled izgledaju slično na certifikatu tvornice, ali dvije su klase specificirane za vrlo različite uvjete rada: 444 je klasa koja sadrži molibden odabrana za vodu koja sadrži kloride, dok je 439 klasa stabilizirana titanom odabrana za zavarene automobilske i HVAC strukture. Odabir između njih pitanje je mehanizma korozije s kojim će se dio zapravo suočiti.

Kemijski sastav prema ASTM A240

Dvije se specifikacije razlikuju na tri mjesta: gornja granica ugljika, sadržaj molibdena i stabilizirajući dodatak. 444 zadržava ugljik na maksimalno 0,025% i dodaje 1,75-2,50% molibdena, elementa koji mijenja učinak korozije. 439 dopušta do 0,07% ugljika, ali zahtijeva stabilizaciju titana tako da je ugljik vezan kao titan karbidi, što čuva cjelovitost zavara.

Element, %	444 (UNS S44400)	439 (UNS S43035)
Ugljik, C max	0.025	0.07
Mangan, Mn max	1.00	1.00
Silicij, Si max	1.00	1.00
Fosfor, P max	0.040	0.040
Sumpor, S max	0.030	0.030
krom, kr	17.50-19.50	17.00-19.00
Molibden, Mo	1.75-2.50	Nije navedeno
Dušik, N max	0.035	0.040
Stabilizirajući element	Ti + Nb, 0.20 + 4 x (C + N) min	Ti, 0.20 + 4 x (C + N) min

Budući da su oba stupnja feritni, oni su potpuno magnetski i, za razliku od austenitnih stupnjeva, njihova struktura ne ovisi o niklu. To održava njihovu cijenu stabilnijom i čini ih imunima na promjene cijena nikla koje utječu na 304 i 316.

Otpornost na koroziju i uloga molibdena

Molibden u 444 povećava otpornost na jamičastu i pukotinsku koroziju znatno iznad one u 439 u kloridnim medijima, uključujući morsku vodu, slanu vodu i procesne tokove obrađene kloridom. Zbog toga je 444 odabran za spremnike tople vode, cijevi izmjenjivača topline i komponente za desalinizaciju, gdje je lokalizirana korozija obično glavni način kvara. 439, bez molibdena, dobro radi u atmosferskim, automobilskim i HVAC okruženjima, ali ne treba se oslanjati na dugotrajno uranjanje u klorid. Oba stupnja, kao feritni, otporni su na kloridno naponsko korozijsko pucanje daleko bolje nego austenit 304 u većini radnih uvjeta, što je odlučujuća prednost u vrućoj vodi koja sadrži kloride.

Mehanička svojstva i sposobnost oblikovanja

Minimalna mehanička svojstva navedena su u ASTM A240 za oba razreda. Oba zadovoljavaju minimalnu vlačnu čvrstoću od 415 MPa; 444 razvija višu otpornost od 0,2%, dok 439 nudi veće istezanje i stoga bolju rastezljivost za duboko izvlačenje i složene oblike kao što su automobilski spremnici goriva i komponente ispušnih plinova.

Imovina, minimum	444	439
Vlačna čvrstoća	415 MPa	415 MPa
0,2% postojanost	275 MPa	205 MPa
Elongacija	20%	22%

Veća čvrstoća otpora od 444 dopušta malo tanje dijelove u službi održavanja pritiska, dok veće istezanje od 439 podržava teže operacije oblikovanja prije nego što je potrebno međužarenje.

Zavarivanje i izrada

439 je materijal koji više oprašta za zavarivanje. Stabilizacija titana i pažljivo kontrolirana stropna ploča od ugljika sprječavaju stvaranje martenzita i međukristalnu koroziju u zoni utjecaja topline, a kvalitet se lako zavaruje u tanke automobilske i HVAC strukture. 444 uspješno zavaruje kada je unos topline kontroliran i izbor punila je prikladan; njegov sadržaj molibdena tada nagrađuje proizvođača vrhunskim dugoročnim performansama u korozivnim uslugama kao što je grijanje vode. Obje kvalitete imaju korist od minimalnog unosa topline zavarivanja i, gdje to primjena zahtijeva, čišćenja nakon zavarivanja kako bi se obnovio pasivni film.

Tipične primjene

444:grijači vode i spremnici, cijevi izmjenjivača topline, komponente postrojenja za desalinizaciju, posude za skladištenje kemikalija i solarni sustavi tople vode.

439:automobilski ispušni sustavi, spremnici goriva, školjke katalizatora, HVAC oprema i kuhinjska oprema.

Podjela primjene usko slijedi odluku o molibdenu: gdje god su kloridi prisutni u vrućoj vodenoj struji, 444 je sigurniji izbor, a gdje god je zadatak atmosferska ili visokotemperaturna oksidacija u kombinaciji s oblikovanjem i zavarivanjem, 439 pruža tražene performanse uz nižu cijenu legure.

Često postavljana pitanja

P: Koja je razlika između nehrđajućeg čelika 444 i 439?
444 sadrži 1,75-2,50% molibdena za otpornost na kloridnu koroziju, dok 439 ne sadrži molibden, ali je stabiliziran titanom za maksimalnu zavarljivost i sposobnost oblikovanja.

P: Koji je stupanj bolji u okruženju s morskom vodom ili kloridom?
444, jer je molibden otporan na rupičastu i pukotinsku koroziju koju 439 ne može izdržati u radu bogatom kloridima.

P: Jesu li 444 i 439 magnetski?
Da. Oba su feritni nehrđajući čelici i stoga su jako magnetski, za razliku od žarenih austenitnih razreda kao što je 304.

P: Koju vrstu je lakše zavariti?
439. Njegova stabilizacija od titana i kontrola niskog intersticija čine ga preferiranim izborom za zavarene automobilske i HVAC strukture.

P: Gdje se 444 najčešće koristi?
Grijači vode, spremnici, cijevi izmjenjivača topline i oprema za desalinizaciju gdje je potrebna otpornost na kloride.

P: Može li 439 zamijeniti 444?
Samo u blagim sredinama bez klorida. Tamo gdje je rizik od rupičaste ili pukotinske korozije, umjesto toga je potreban 444 ili odgovarajući austenitni stupanj.