Феритниот нерѓосувачки челик се однесува на нерѓосувачки челик со кубен ферит во центарот на телото како структура на матрицата при висока температура и нормална температура. Феритниот нерѓосувачки челик има железо и хром како главни елементи, генерално не содржи никел, а некои содржат мала количина на молибден, титаниум или ниобиум и други елементи. Има добра отпорност на оксидација, отпорност на корозија и отпорност на пукање од корозија на хлорид. Покрај тоа, феритичниот нерѓосувачки челик исто така има карактеристики на голема топлинска спроводливост, мал коефициент на проширување, добра отпорност на оксидација и одлична отпорност на корозија на стрес. Најчесто се користи за производство на делови кои се отпорни на атмосферска, водена пареа, вода и корозија на оксидативна киселина. Репрезентативни оценки на феритен нерѓосувачки челик се: AISI 410 (UNS S41000), AISI 420 (UNS S42000), AISI 430 (UNS S43000) според ASTM; 1.4006, 1.4021, 1.4016, според EN стандард... итн.
Феритниот нерѓосувачки челик може да се подели на низок хром, среден хром и висок хром според содржината на хром. Според чистотата на челикот, особено содржината на нечистотии на јаглерод и азот, може да се подели на обичен феритен нерѓосувачки челик и ултра-чист феритен нерѓосувачки челик. Обичниот феритен нерѓосувачки челик има недостатоци на ниска температура и кршливост на собна температура, чувствителност на засеци, висока меѓугрануларна тенденција на корозија и слаба заварливост. Иако овој тип челик бил развиен порано, неговата индустриска примена е многу ограничена. Овие недостатоци на обичниот феритен нерѓосувачки челик се поврзани со чистотата на челикот, особено со високата содржина на интерстицијални елементи како јаглерод и азот во челикот. Сè додека јаглеродот и азот во челикот се доволно ниски, горенаведените недостатоци во основа може да се надминат.
Во споредба соаустенитен нерѓосувачки челик, феритичниот нерѓосувачки челик има подобра отпорност на корозија, отпорност на топлина и можност за обработка. Бидејќи феритната фаза тешко може да го раствори јаглеродот, феритот ги има карактеристиките на мек и лесен за деформација. Како мартензитниот нерѓосувачки челик, бидејќи структурата на решетката е кубна структура во центарот на телото, таа е парамагнетна, така што феритниот нерѓосувачки челик е магнетен. Аустенитниот нерѓосувачки челик не е магнетен поради неговата кубна структура насочена кон лицето.
Цената на феритичниот нерѓосувачки челик не е само релативно ниска и стабилна, туку има и многу уникатни карактеристики и предности. Докажано е дека феритичниот нерѓосувачки челик е многу одличен алтернативен материјал.
Обичен феритен нерѓосувачки челик
Таквите челици вклучуваат ниска, средна и висока содржина на хром. Феритниот нерѓосувачки челик со низок хром содржи околу 11% до 14% хром, како што се 00Cr12 и 0Cr13Al во Кина. Американски AISI 400, 405, 406MF-2. Овој тип на челик има добра цврстина, пластичност, ладна деформација и заварливост. Бидејќи челикот содржи одредена количина на хром и алуминиум, има добра отпорност на оксидација и отпорност на 'рѓа. 405 може да се користи како кула за рафинирање на нафта, облога на резервоарот, сечило на парна турбина, уред отпорен на високи температури на сулфур на корозија итн. 400 за апарати за домаќинство и канцеларии итн. итн. Среден хром феритен нерѓосувачки челик, содржината на хром е 14% до 19%, како што се 1Cr17 и 1Cr17Mo во Кина. AISI 429, AISI 430, AISI 433, AISI 434, AISI 435, AISI 436, AISI 439 во САД. Овој тип на челик има подобра отпорност на 'рѓа и корозија. Неговиот коефициент на стврднување е мал (n≈2) и има добри перформанси на длабоко цртање, но неговата еластичност е слаба. Феритниот нерѓосувачки челик AISI 430 се користи за архитектонско украсување, украсување на автомобили, опрема за кујна, горилници за гас и делови од индустриска опрема со азотна киселина итн. AISI 434 се користи за надворешна декорација на автомобили и згради. 439 се користи како црево за бојлери на гас, цевководи за јаглен и гас итн. Високо хром феритен нерѓосувачки челик содржи 19% до 30% хром, како што се Cr18Si2 и Cr25 во Кина, AISI 442, AISI 443 и AISI 446 во Обединетите нации држави. Таквите челици имаат добра отпорност на оксидација. AISI 442 се користи постојано во атмосферата, горната гранична температура е 1035°C, а максималната температура за континуирана употреба е 980°C. Феритниот нерѓосувачки челик AISI 446 има подобра отпорност на оксидација.
Феритен нерѓосувачки челик со висока чистотаl
Овој тип на челик содржи исклучително низок јаглерод, азот; висок хром, молибден, титаниум, ниобиум и други елементи. Како што се кинеските 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2. Овој тип на челик има добри механички својства (особено цврстина), заварливост, интергрануларна отпорност на корозија, отпорност на корозија со дупчиња, отпорност на корозија на пукнатини и одлична отпорност на пукање при корозија на стрес. На пример, 18-2 феритен нерѓосувачки челик има добра отпорност на корозија во азотна киселина, оцетна киселина, NaOH, отпорноста на корозија во 3% NaCl и FeCl3 е еквивалентна или надминува 18-8 аустенитен нерѓосувачки челик, челик 26CrMo во многу медиуми Отпорност на корозија , особено во органски киселини, оксидирачки киселини и силни алкалии. Има добра отпорност на корозија на дупчење во силен хлориден медиум. Во хлорид, водород сулфид, прекумерна сулфурна киселина и силни алкали не се јавува пукање при корозија од стрес. 30Cr-2Mo има поголема отпорност на корозија со дупчиња и корозија на пукнатини додека ја одржува отпорноста на корозија на стрес.
Отпорност на корозија на феритен нерѓосувачки челик
(1) Униформна корозија.
Хромот е најлесниот елемент за пасивација. Во атмосферската средина, легурата на железо-хром со содржина на хром од повеќе од 12% може да се самопасивира. Во оксидирачкиот медиум, содржината на хром може да се пасивизира ако е повеќе од 17%. Во некои корозивни медиум, висок хром и молибден, никел, бакар и други елементи може да се додадат за да се добие добра отпорност на корозија.
(2) Интергрануларна корозија.
Феритните нерѓосувачки челици, како и аустенитните нерѓосувачки челици, страдаат од интергрануларна корозија, но третманот на сензибилизација и термичка обработка за да се избегне оваа корозија се токму спротивното. Феритниот нерѓосувачки челик е подложен на интергрануларна корозија од брзото ладење над 925°C, а состојбата (чувствителна состојба) која е подложна на интергрануларна корозија може да се елиминира по краток период на калење на 650-815°C. Меѓугрануларната корозија на феритни челик е исто така резултат на осиромашувањето на хромот предизвикано од врнежите од карбид. Затоа, намалувањето на содржината на јаглерод и азот во челикот и додавање на елементи како што се титаниум и ниобиум може да ја намали подложноста на интергрануларна корозија.
(3) Корозија на дупчење и пукнатини.
Хромот и молибденот се најефикасните елементи за подобрување на отпорноста на корозија на дупчиња и пукнатини на нерѓосувачкиот челик. Како што се зголемува содржината на хром, се зголемува и содржината на хром во оксидниот филм, а се зголемува и хемиската стабилност на филмот. Молибденот се адсорбира на активната метална површина во форма на MoO4, кој го инхибира растворањето на металот, промовира репасивност и го спречува оштетувањето на филмот. Затоа, нерѓосувачкиот челик со висока содржина на хром и молибден има одлична отпорност на корозија од дупчиња и пукнатини.
(4) Отпорност на пукање од корозија од стрес.
Поради карактеристиките на организациската структура, феритичниот нерѓосувачки челик е отпорен на корозија во средина каде што аустенитниот нерѓосувачки челик предизвикува пукање од корозија на стрес.
Механички својства на феритен нерѓосувачки челик
Феритниот нерѓосувачки челик не може да се зајакне со термичка обработка бидејќи нема промена на фазата. Општо земено, се користи по жарење на 700-800°C. Поради сличната атомска големина на железо и хром, ефектот на зајакнување на цврстиот раствор е мал, цврстината и цврстината на истегнување на феритичниот нерѓосувачки челик се малку повисоки од оние на нискојаглероден челик, а еластичноста е помала од онаа на нискојаглероден челик .
1) Крутост на собна температура од обичен феритен нерѓосувачки челик.
Обичниот феритен нерѓосувачки челик е чувствителен на засеци, а кршливата преодна температура е над собната температура, освен за нерѓосувачки челик со низок хром. Колку е поголема содржината на хром, толку е поголема ладната кршливост. Оваа ладна кршливост е поврзана со интерстицијалните елементи како јаглерод и азот во челикот, а ултра-чистиот феритен челик има многу ниска содржина на јаглерод во интерстицијалните елементи како јаглерод и азот, така што може да добие добра цврстина и кршлива транзиција температурата може да се спушти под собна температура.
2) Високотемпературна кршливост на обичен феритен нерѓосувачки челик.
Обичниот феритен нерѓосувачки челик се загрева до над 927°C и потоа брзо се лади до собна температура, пластичноста и цврстината се значително намалени. Оваа високотемпературна кршливост е поврзана со брзото таложење на јаглеродни (нитридни) соединенија на границите на зрната или дислокации на температура од 427-927 °C. Намалувањето на содржината на јаглерод и азот во челикот (со користење на ултра чиста технологија) може многу да ја подобри оваа кршливост. Дополнително, кога феритичниот челик ќе се загрее над 927°C, капацитетот на зрната ќе биде груб, а крупното зрно ќе ја влоши пластичноста и цврстината на челикот.
3) Формирање на σ-фаза.
Според фазниот дијаграм на железо-хром, кога се чува на 500-800°C, легурата која содржи 40%-50% хром ќе формира една фаза σ, а легурата која содржи помалку од 20% или повеќе од 70% хром ќе се формира а+σ двофазна структура. Формирањето на σ-фаза значително ќе ја намали еластичноста и цврстината на челикот. Затоа, феритен нерѓосувачки челик не треба да се користи долго време на 500-800 °C.
4) Крутост на 475°C.
Феритен челик со висока содржина на хром (>15%) ќе биде силно кршлив кога се чува на 400-500 °C. Овој вид на кршливост трае пократко од врнежите на σ фаза. На пример, кога 0,080C-0,4Si-16,9Cr феритен нерѓосувачки челик се чува на 450°C 4 часа, цврстината на удар на собната температура речиси паѓа на нула. Степенот на кршливост се зголемува со зголемувањето на содржината на хром, но цврстината може да се врати по третман над 600 °C. Кршливоста на 475°C е резултат на врнежите на алфа-фазата богата со хром. Таквиот челик треба да избегнува загревање близу 475°C.
Време на објавување: мај-02-2023 година