Haben Sie sich jemals gefragt, wie die Wärmebehandlung die Eigenschaften von nichtrostendem Stahl verändern kann? In diesem aufschlussreichen Artikel taucht ein erfahrener Maschinenbauingenieur in die faszinierende Welt der Wärmebehandlung von rostfreiem Stahl ein. Entdecken Sie die Wissenschaft hinter der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, der Beseitigung von Sprödigkeit und der Optimierung der mechanischen Eigenschaften. Machen Sie sich bereit, die Geheimnisse der Beeinflussung der Mikrostruktur von rostfreiem Stahl durch fachkundige Techniken und präzise Temperaturkontrolle zu lüften.
Nichtrostender Stahl zeichnet sich durch seine Zusammensetzung aus, die sich aus einer Vielzahl von Legierungselemente mit Cr als Hauptbestandteil. Dies ist die Grundvoraussetzung für die Korrosionsbeständigkeit von nichtrostendem Stahl.
Um die Legierungselemente vollständig zu nutzen und eine optimale mechanische und korrosive Beständigkeit zu erreichen, müssen auch Wärmebehandlungsverfahren eingesetzt werden.
Ferritischer nichtrostender Stahl zeichnet sich in der Regel durch ein stabiles Einzelferritgefüge aus und unterliegt beim Erhitzen und Abkühlen keinem Phasenwechsel.
Folglich kann die Wärmebehandlung nicht zur Einstellung der mechanischen Eigenschaften verwendet werden. Das Hauptziel besteht darin, die Sprödigkeit zu verringern und die Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion zu erhöhen.
Verfahren der Wärmebehandlung:
① Glühen
Um die σ-Phase, die Sprödigkeit bei 475 °C und die Hochtemperatursprödigkeit zu beseitigen, kann eine Glühbehandlung durchgeführt werden.
Das Verfahren umfasst das Erhitzen auf 780 bis 830 °C und die anschließende Abkühlung an der Luft oder im Ofen.
Bei hochreinem ferritischem Edelstahl mit niedrigem C-Gehalt (C≤0,01%) und streng kontrolliertem Gehalt an Si, Mn, S und P kann die Glühtemperatur erhöht werden.
② Behandlung zur Stressbewältigung
Nach dem Schweißen oder der Kaltverformung können die Teile Folgendes enthalten Eigenspannung.
In Fällen, in denen das Glühen nicht geeignet ist, kann eine Spannungsabbau-Behandlung durchgeführt werden, indem die Teile auf eine Temperatur von 230~370℃ erhitzt, die Temperatur gehalten und dann an der Luft abgekühlt werden. Dies kann dazu beitragen, einige innere Spannungen zu beseitigen und die Plastizität zu verbessern.
Das Vorhandensein von Cr, Ni und anderen Legierungselementen in austenitischem rostfreiem Stahl senkt die Frau Punkt auf unter Raumtemperatur (-30 bis -70°C).
Diese Stabilität des austenitischen Gefüges bedeutet, dass beim Erhitzen und Abkühlen über Raumtemperatur hinaus keine Phasenumwandlung stattfindet.
Der Hauptzweck der Wärmebehandlung von austenitischem nicht rostendem Stahl besteht also nicht in der Veränderung der mechanischen Eigenschaften, sondern in der Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.
Lösungsbehandlung von austenitischem rostfreiem Stahl
Auswirkungen:
① Ausfällung und Auflösung von Legierungskarbiden in Stahl
Kohlenstoff (C) ist eines der Legierungselemente im Stahl. Er hat zwar eine leicht verstärkende Wirkung, wirkt sich aber nachteilig auf die Korrosionsbeständigkeit aus, insbesondere wenn er mit Chrom (Cr) Karbide bildet.
Um das Vorhandensein von C- und Cr-Karbiden zu minimieren, wird die Löslichkeit von C in Austenit durch Erhitzen und Abkühlen manipuliert.
Die Löslichkeit von C in Austenit ist bei hohen Temperaturen hoch (0,34% bei 1200°C) und bei niedrigen Temperaturen niedrig (0,02% bei 600°C und noch niedriger bei Raumtemperatur).
Der Stahl wird auf eine hohe Temperatur erhitzt, um die C-Cr-Verbindung aufzulösen, und schnell abgekühlt, um Ausfällungen zu vermeiden.
Dies trägt zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit des Stahls bei, insbesondere der interkristallinen Korrosionsbeständigkeit.
② Sigma (σ) Phase
Langfristiges Erhitzen im Bereich von 500-900°C oder der Zusatz von Elementen wie Titan, Niob und Molybdän kann zur Ausscheidung der σ-Phase in austenitischem Stahl führen.
Dies erhöht die Sprödigkeit des Stahls und verringert seine Korrosionsbeständigkeit.
Die σ-Phase kann entfernt werden, indem man sie bei einer Temperatur auflöst, die höher ist als ihre Fällungstemperatur, und sie schnell abkühlt, um eine erneute Ausfällung zu verhindern.
Prozess:
Nach der Norm GB1200 liegt der empfohlene Heiztemperaturbereich bei 1000-1150°C, in der Regel bei 1020-1080°C.
Die Erwärmungstemperatur kann innerhalb des zulässigen Bereichs auf der Grundlage der spezifischen Sortenzusammensetzung, der Guss- oder Schmiedeteile angepasst werden. Die Abkühlungsmethode sollte schnell sein, um Karbidausscheidungen zu verhindern.
In China und einigen anderen nationalen Normen wird nach der festen Lösung eine "schnelle Abkühlung" angegeben.
Die Skala von "schnell" kann anhand der folgenden Kriterien bestimmt werden:
Stabilisierungswärmebehandlung von austenitischem rostfreiem Stahl
Die Stabilisierungswärmebehandlung ist ein Verfahren, das auf bestimmte Sorten austenitischer nichtrostender Stähle wie 1Cr18Ni9Ti und 0Cr18Ni11Nb beschränkt ist, die stabilisierende Elemente Ti oder Nb enthalten.
Auswirkungen:
Wie bereits erwähnt, kann die Ausscheidung von Verbindungen des Typs Cr23C6 aufgrund der Kombination von Cr und C an den Korngrenzen zu einer Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit von austenitischem nichtrostendem Stahl führen.
Um dies zu verhindern, werden dem Stahl Ti und Nb zugesetzt, um Bedingungen zu schaffen, unter denen sich C bevorzugt mit Ti und Nb statt mit Cr verbindet.
Dies trägt dazu bei, das Cr im Austenit zu halten und die Korrosionsbeständigkeit des Stahls zu gewährleisten. Bei der Stabilisierungswärmebehandlung werden Ti, Nb und C kombiniert, um Cr im Austenit zu stabilisieren.
Prozess:
Heiztemperatur: Die Heiztemperatur sollte höher sein als die Auflösungstemperatur von Cr23C6 (400-825℃) und etwas niedriger oder höher als die anfängliche Auflösungstemperatur von TiC oder NbC (z. B. liegt der Auflösungstemperaturbereich von TiC bei 750-1120℃).
Die stabilisierende Erwärmungstemperatur wird im Allgemeinen auf 850-930℃ festgelegt, wodurch Cr23C6 vollständig aufgelöst wird und sich Ti oder Nb mit C verbinden kann, während Cr im Austenit verbleibt.
Kühlungsmethode: In der Regel wird Luftkühlung verwendet, aber auch Wasserkühlung oder Ofenkühlung können je nach den spezifischen Bedingungen der Teile eingesetzt werden.
Die Abkühlungsrate hat nur minimale Auswirkungen auf die Stabilisierungswirkung.
Unsere experimentellen Untersuchungen haben gezeigt, dass Abkühlungsraten von 0,9°C/min und 15,6°C/min von einer Stabilisierungstemperatur von 900°C auf 200°C zu einer ähnlichen metallographischen Struktur, Härte und interkristallinen Korrosionsbeständigkeit führen.
Austenitischer rostfreier Stahl Spannungsarmglühen
Zweck:
Teile aus austenitischem rostfreiem Stahl werden bei Kaltverformungsprozessen wie Bearbeitung und Schweißen zwangsläufig belastet.
Diese Beanspruchung kann negative Auswirkungen haben, wie z. B. die Beeinträchtigung der Maßhaltigkeit und die Entstehung von Spannungsrisskorrosion in Medien wie Cl-, H2S, NaOH usw.
Diese Art von Schaden ist lokal und plötzlich, was schädlich sein kann. Um die Belastung dieser Teile zu minimieren, können Entlastungsmethoden eingesetzt werden.
Prozess:
Die Lösungsbehandlung und die Stabilisierungsbehandlung können dazu beitragen, Spannungen zu beseitigen, wenn die Bedingungen dies zulassen. Diese Methoden sind jedoch nicht immer durchführbar, z. B. bei Rohrformstücken in einer Schleife, fertigen Werkstücken mit begrenztem Spielraum und Teilen mit komplizierte Formen die leicht verformbar sind.
In solchen Fällen kann das Erwärmen der Teile auf eine Temperatur unter 450 °C zur Verringerung der Spannungen beitragen.
Wenn das Werkstück in einer Umgebung mit starker Spannungskorrosion eingesetzt wird und die Spannungen vollständig beseitigt werden müssen, sollte die Auswahl von Werkstoffen wie austenitischem Edelstahl mit extrem niedrigem Kohlenstoffgehalt und stabilisierenden Elementen in Betracht gezogen werden.
Im Vergleich zu ferritischem, austenitischem und Duplex-Edelstahl zeichnet sich martensitischer Edelstahl vor allem dadurch aus, dass seine mechanischen Eigenschaften durch Wärmebehandlungsverfahren in einem weiten Bereich eingestellt werden können, um den unterschiedlichen Anforderungen der verschiedenen Anwendungen gerecht zu werden.
Darüber hinaus kann die Korrosionsbeständigkeit von martensitischem nicht rostendem Stahl durch die verschiedenen Wärmebehandlungsverfahren unterschiedlich beeinflusst werden.
① Die Struktur von martensitischem rostfreiem Stahl nach dem Abschrecken
Je nach der chemischen Zusammensetzung
② Korrosionsbeständigkeit und Wärmebehandlung von martensitischem rostfreiem Stahl
Die Wärmebehandlung von martensitischem nichtrostendem Stahl verändert nicht nur seine mechanischen Eigenschaften, sondern beeinflusst auch seine Korrosionsbeständigkeit auf verschiedene Weise.
So führt beispielsweise das Anlassen bei niedriger Temperatur nach dem Abschrecken zu einer hohen Korrosionsbeständigkeit, während das Anlassen bei mittlerer Temperatur (400-550 °C) zu einer geringen Korrosionsbeständigkeit führt.
Andererseits führt das Anlassen bei hohen Temperaturen (600-750°C) zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit.
③ Verfahren zur Wärmebehandlung und Funktion von martensitischem rostfreiem Stahl
Glühen
Je nach gewünschtem Ergebnis können verschiedene Glühverfahren eingesetzt werden:
Diese Isothermisches Glühverfahren ist auch wirksam bei der Verbesserung der schlechten Struktur nach dem Schmieden sowie bei der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften nach dem Vergüten, insbesondere der Kerbschlagzähigkeit.
Abschrecken
Das Hauptziel des Abschreckens von martensitischem rostfreiem Stahl besteht darin, seine Festigkeit zu erhöhen.
Das Verfahren umfasst das Erhitzen des Stahls auf eine Temperatur oberhalb des kritischen Punkts, das Aufrechterhalten der Wärme, um sicherzustellen, dass sich die Karbide vollständig in Austenit auflösen, und das anschließende Abkühlen mit einer geeigneten Geschwindigkeit, um eine Martensitgefüge.
Auswahl der Heiztemperatur: Das Grundprinzip besteht darin, Austenit zu bilden und Legierungskarbide homogen in den Austenit aufzulösen.
Um gröbere Austenitkörner oder das Vorhandensein von Ferrit oder Restaustenit im Gefüge nach dem Abschrecken zu vermeiden, darf die Erwärmungstemperatur weder zu niedrig noch zu hoch sein.
Der Temperaturbereich für das Abschrecken von martensitischem rostfreiem Stahl ist sehr unterschiedlich, liegt aber nach unserer Erfahrung typischerweise zwischen 980-1020°C.
Bei speziellen Stahlsorten, einer besonderen Kontrolle der Zusammensetzung oder besonderen Anforderungen kann es jedoch erforderlich sein, die Erhitzungstemperatur anzupassen, wobei jedoch das Erhitzungsprinzip nicht verletzt werden sollte.
Abkühlungsmethode: Aufgrund der Zusammensetzung des martensitischen Edelstahls ist der Austenit stabiler, die C-Kurve verschiebt sich nach rechts, und die kritische Abkühlungsrate ist niedriger.
Daher kann martensitischer Stahl entweder mit Öl- oder Luftkühlung abgeschreckt werden.
Für Teile, die eine große Einhärtetiefe und hohe mechanische Eigenschaften, insbesondere eine hohe Kerbschlagzähigkeit, erfordern, wird jedoch eine Ölkühlung empfohlen.
Anlassen
Nach dem Abschrecken entsteht ein martensitischer rostfreier Stahl mit hoher Härte, Sprödigkeit und Eigenspannung, der zur Verbesserung seiner mechanischen Eigenschaften angelassen werden muss.
Martensitischer nichtrostender Stahl wird in der Regel bei zwei verschiedenen Temperaturen gehärtet:
Ein Anlassen bei einer Temperatur zwischen 400 und 600 °C wird im Allgemeinen nicht empfohlen, da es zur Ausscheidung von hochdispersen Karbiden aus dem Martensit kommen kann, was zu einer Versprödung des Anlasses führt und die Korrosionsbeständigkeit verringert.
Einige Federn, wie z. B. 3Cr13- und 4Cr13-Stahlfedern, können jedoch bei dieser Temperatur angelassen werden, was zu einem HRC-Wert von 40 bis 45 und guter Elastizität führt.
Die Kühlmethode nach dem Anlassen ist in der Regel die Luftkühlung, aber für Stahlsorten, die zur Sprödigkeit neigen, wie 1Cr17Ni2, 2Cr13 und 0Cr13Ni4Mo, wird nach dem Anlassen eine Ölkühlung empfohlen.
Duplex-Edelstahl ist ein neuer Zuwachs in der Familie der nichtrostenden Stähle und hat aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften breite Anerkennung und Wertschätzung gefunden.
Der hohe Chromgehalt, die geringe Nickelzusammensetzung und der Zusatz von Molybdän und Stickstoff machen es fester und flexibler als austenitische und ferritische nichtrostende Stähleund bietet gleichzeitig eine gleichwertige Korrosionsbeständigkeit.
Es weist auch eine hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß, Spalt- und Spannungskorrosion in Chlorid- und Seewasserumgebungen auf.
Die Auswirkungen der Wärmebehandlung von nichtrostendem Duplexstahl sind wie folgt:
① Beseitigen Sie sekundären Austenit: Bei höheren Temperaturen, wie zum Beispiel bei Gießen oder Schmiedennimmt der Ferritanteil zu.
Bei Temperaturen über 1300°C kann es zu einphasigem Ferrit werden, der bei hohen Temperaturen instabil ist. Die Alterung bei niedrigeren Temperaturen kann zur Ausscheidung von Austenit, dem so genannten Sekundäraustenit, führen.
Allerdings ist der Chrom- und Stickstoffgehalt in diesem Austenit geringer als in normalem Austenit, was ihn zu einer potenziellen Korrosionsquelle macht, so dass er durch Wärmebehandlung entfernt werden muss.
② Beseitigung von Cr23C6-Karbid: Duplexstahl kann bei Temperaturen unter 950°C Cr23C6 ausscheiden, was zu erhöhter Sprödigkeit und verminderter Korrosionsbeständigkeit führt. Dies muss beseitigt werden.
③ Beseitigung von Nitriden Cr2N, CrN: Durch das Vorhandensein von Stickstoff im Stahl können sich mit Chrom Nitride bilden, die sowohl die mechanischen Eigenschaften als auch die Korrosionsbeständigkeit negativ beeinflussen können und daher beseitigt werden müssen.
④ Intermetallische Phasen beseitigen: Die Zusammensetzung von Dualphasenstahl kann zur Bildung von intermetallischen Phasen führen, wie z. B. der σ-Phase und der γ-Phase, die die Korrosionsbeständigkeit verringern und die Sprödigkeit erhöhen; sie müssen daher beseitigt werden.
Das Wärmebehandlungsverfahren ähnelt dem für austenitischen Stahl und umfasst eine Mischkristallbehandlung mit einer Erhitzungstemperatur von 980 bis 1100 °C und anschließender schneller Abkühlung. In der Regel wird eine Wasserkühlung verwendet.
Die Ausscheidungshärtung von rostfreiem Stahl ist eine relativ neue Entwicklung und eine Art von rostfreiem Stahl, die in der Praxis erprobt, getestet und verbessert wurde.
Ältere nichtrostende Stähle wie ferritische und austenitische Stähle weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, ihre mechanischen Eigenschaften können jedoch nicht durch Wärmebehandlungsverfahren angepasst werden, was ihre Verwendbarkeit einschränkt.
Martensitischer nichtrostender Stahl kann wärmebehandelt werden, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern, aber seine Korrosionsbeständigkeit ist schlecht.
Merkmale:
Ausscheidungshärtender rostfreier Stahl hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt (im Allgemeinen ≤0,09%) und einen hohen Chromgehalt (im Allgemeinen ≥14% oder höher), zusammen mit Elementen wie Mo und Cu, wodurch er eine Korrosionsbeständigkeit aufweist, die der des austenitischen rostfreien Stahls entspricht.
Durch eine Mischkristall- und Alterungsbehandlung kann ein Gefüge mit ausscheidungshärtenden Phasen, die sich auf der Martensitmatrix ablagern, erzielt werden, was zu einer höheren Festigkeit führt.
Die Festigkeit, die Plastizität und die Zähigkeit können innerhalb eines bestimmten Bereichs durch Anpassung der Alterungstemperatur eingestellt werden.
Darüber hinaus ermöglicht die Wärmebehandlungsmethode der Mischkristallbildung mit anschließender Ausscheidungsphasenverstärkung die Verarbeitung von Grundformen mit geringer Härte nach der Mischkristallbehandlung.
Durch die erneute Verfestigung durch Alterung werden die Verarbeitungskosten gesenkt und es übertrifft die Leistung von martensitische Stähle.
Einstufung:
① Martensitischer, ausscheidungsgehärteter Edelstahl und seine Wärmebehandlung
Martensitischer, ausscheidungshärtender nichtrostender Stahl ist durch eine Umwandlung von Austenit in Martensit gekennzeichnet, die oberhalb der Raumtemperatur (Ms) beginnt.
Erhitzt man den Stahl auf seine Austenitisierungstemperatur und kühlt ihn schnell ab, erhält man eine schieferartige martensitische Matrix.
Nach der Alterung scheidet sich die feine Kupfermasse aus der martensitischen Matrix aus und verfestigt den Stahl.
Eine typische Sorte in der Norm GB1220 ist 0Cr17Ni4Cu4Nb (PH17-4) mit der folgenden Zusammensetzung: C≤0,07, Ni: 3-5, Cr: 15,5-17,5, Cu: 3-5, Nb: 0,15-0,45. Der Ms-Punkt liegt bei etwa 120°C, der Mz-Punkt bei etwa 30°C.
Behandlung mit fester Lösung:
Bei einer Erhitzung auf 1020-1060°C und einer schnellen Abkühlung mit Wasser oder Öl wird das Gefüge des Stahls zu Lattenmartensit mit einer Härte von etwa 320HB.
Die Erwärmungstemperatur sollte 1100°C nicht überschreiten, da dies zu einer Zunahme des Ferrits im Gefüge, einer Abnahme des Ms-Punkts, einer Zunahme des Restaustenits, einer Abnahme der Härte und zu schlechten Wärmebehandlungsergebnissen führen kann.
Behandlung der Alterung:
Die Dispersion und die Partikelgröße der Ausscheidungen sind von der Alterungstemperatur abhängig und führen zu unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften.
Gemäß der Norm GB1220 sind die Eigenschaften nach der Alterung bei verschiedenen Temperaturen wie folgt:
② Wärmebehandlung von halbautenitischem nichtrostendem Stahl
Der Ms-Punkt von halbautenitischem rostfreiem Stahl liegt im Allgemeinen etwas unter der Raumtemperatur, was nach der Lösungsbehandlung und dem Abkühlen auf Raumtemperatur zu einer Austenitstruktur mit geringer Festigkeit führt.
Zur Verbesserung der Festigkeit und Härte der Matrix muss der Stahl zur Isolierung erneut auf 750-950°C erhitzt werden.
In diesem Stadium scheiden sich Karbide im Austenit aus, was dessen Stabilität verringert und den Ms-Punkt über die Raumtemperatur hinaus erhöht.
Beim Abkühlen entsteht ein Martensitgefüge. Es kann auch eine Kältebehandlung (Unter-Null-Behandlung) mit anschließender Alterung erfolgen, um einen verfestigten Stahl mit Ausscheidungen in der Martensitmatrix zu erhalten.
Eine in der Norm GB1220 empfohlene Sorte ist 0Cr17Ni7Al (PH17-7) mit der folgenden Zusammensetzung: C≤0,09, Cu≤0,5, Ni: 6,5-7,5, Cr: 16-18, Al: 0,75-1,5.
Lösung + Anpassung + Alterungsbehandlung:
Die Mischkristalltemperatur liegt bei 1040°C, und der Stahl wird mit Wasser oder Öl abgekühlt, um ein Austenitgefüge mit einer Härte von etwa 150HB zu erhalten.
Die Einstellungstemperatur liegt bei 760°C, und der Stahl wird an der Luft abgekühlt, um Legierungskarbide im Austenit auszufällen, seine Stabilität zu verringern, den Ms-Punkt auf 50-90°C zu erhöhen und nach dem Abkühlen Lattenmartensit zu erhalten. Die Härte kann 290HB erreichen.
Nach der Alterung bei 560°C scheiden Al und seine Verbindungen aus, was den Stahl verfestigt und seine Härte auf 340HB erhöht.
Feste Lösung + Anpassung + Kältebehandlung + Alterung:
Die Temperatur des Mischkristalls liegt bei 1040 °C, und die Abkühlung erfolgt mit Wasser, um eine Austenitstruktur zu erhalten.
Die Einstellungstemperatur beträgt 955 °C, um den Ms-Punkt zu erhöhen und nach der Abkühlung Lattenmartensit zu erhalten.
Durch eine 8-stündige Kältebehandlung bei -73 °C wird der Restaustenit im Gefüge reduziert, um ein Maximum an Martensit zu erhalten.
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, rostfreien Stahl zu klassifizieren, u. a. anhand der chemischen Zusammensetzung, der funktionellen Eigenschaften, der metallografischen Struktur und der Wärmebehandlungsmerkmale.
Aus praktischen Gründen ist es jedoch sinnvoller, sie nach ihrer metallografischen Struktur und ihren Wärmebehandlungseigenschaften zu kategorisieren.
Das Hauptlegierungselement in rostfreiem Stahl ist Chrom, und es kann eine kleine Menge stabiler Ferrit-Elemente wie Aluminium und Molybdän hinzugefügt werden. Die resultierende Struktur ist Ferrit.
Diese Art von nichtrostendem Stahl hat eine geringe Festigkeit und kann nicht durch Wärmebehandlung verbessert werden.
Stattdessen besitzt es eine gewisse Plastizität, aber auch eine hohe Sprödigkeit. Es hat eine gute Korrosionsbeständigkeit in oxidierenden Medien (wie Salpetersäure), aber eine schlechte Korrosionsbeständigkeit in reduzierenden Medien.
Es enthält eine hohe Konzentration an Chrom, im Allgemeinen mehr als 18%, und etwa 8% Nickel.
Einige verwenden Mangan anstelle von Nickel, um die Korrosionsbeständigkeit weiter zu erhöhen, und andere fügen Elemente wie Molybdän, Kupfer und Silizium hinzu, Titanoder Niobium.
Während des Erhitzens und Abkühlens findet kein Phasenwechsel statt, so dass keine Wärmebehandlungsverfahren zur Erhöhung der Festigkeit eingesetzt werden können.
Es hat jedoch den Vorteil einer geringen Festigkeit, einer hohen Plastizität und einer hohen Zähigkeit. Es ist sehr beständig gegen oxidierende Medien und hat eine gute Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion nach dem Zusatz von Titan und Niob.
Martensitischer rostfreier Stahl enthält hauptsächlich 12-18% Cr, wobei die Menge an Kohlenstoff je nach Bedarf angepasst werden kann, typischerweise 0,1-0,4%.
Für Werkzeuge ist die Kohlenstoffgehalt können 0,8-1,0% erreichen, und einige werden durch den Zusatz von Elementen wie Mo, V und Nb verbessert, um die Stabilität und Anlassbeständigkeit zu erhöhen.
Durch Erhitzen auf hohe Temperaturen und Abkühlen mit einer bestimmten Geschwindigkeit entsteht ein Gefüge, das in erster Linie martensitisch ist, aber auch geringe Mengen an Ferrit enthalten kann. Austenitoder Legierungskarbide, je nach dem Gehalt an Kohlenstoff und Legierungselementen.
Das Gefüge und die Leistung können durch die Steuerung des Erhitzungs- und Abkühlungsprozesses angepasst werden, aber die Korrosionsbeständigkeit ist nicht so gut wie die von austenitischen, ferritischen und Duplex-Stählen.
Martensitischer nichtrostender Stahl ist beständig gegen organische Säuren, hat aber eine schlechte Beständigkeit in Medien wie Schwefel- und Salzsäure.
Im Allgemeinen liegt der Cr-Gehalt bei 17-30% und der Ni-Gehalt bei 3-13%.
Darüber hinaus werden Legierungselemente wie Mo, Cu, Nb, N und W hinzugefügt, und der C-Gehalt wird sehr niedrig gehalten.
Je nach dem Anteil der Legierungselemente sind einige ferritisch, während andere hauptsächlich aus Austenitdie zwei nichtrostende Duplexstähle darstellen, die gleichzeitig existieren.
Da er Ferrit und verstärkende Elemente enthält, ist seine Festigkeit nach der Wärmebehandlung etwas höher als die des austenitischen rostfreien Stahls und seine Plastizität und Zähigkeit sind besser.
Die Leistung kann nicht durch Wärmebehandlung angepasst werden.
Es hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Cl-haltigen Medien und Meerwasser, und weist eine gute Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und Spannungskorrosion auf.
Die Zusammensetzung dieser Art von rostfreiem Stahl ist durch das Vorhandensein von Elementen wie C, Cr, Ni und anderen Elementen, einschließlich Cu, Al und Ti, gekennzeichnet, die Ausscheidungen verursachen können.
Die mechanischen Eigenschaften können durch Wärmebehandlung eingestellt werden, aber der Verfestigungsmechanismus unterscheidet sich von dem des martensitischen Edelstahls.
Da die Verfestigung durch Ausscheidung erfolgt, kann der Kohlenstoffgehalt sehr niedrig gehalten werden, was zu einer besseren Korrosionsbeständigkeit als bei martensitischem nichtrostendem Stahl führt und mit der von austenitischem Cr-Ni-Stahl vergleichbar ist.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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