Søk
Mikrostrukturegenskaper for Martensittisk rustfritt stål
Martensitisk rustfritt stål danner en overveiende martensittstruktur gjennom slukking. Den viser høy hardhet og styrke, men mangler duktilitet og seighet. Denne typen stål er metastabil ved romtemperatur og er utsatt for strukturelle transformasjoner under varme eller stress. Jo høyere karboninnhold, jo hardere dannet martensittet etter slukking, men viser også redusert strukturell stabilitet. Under temperering gjennomgår martensittisk rustfritt stål strukturelle endringer som herdet martensitt og karbidutfelling, og viser betydelig ustabilitet. Denne egenskapen resulterer i relativt dårlig strukturell stabilitet under serviceforhold med høy temperatur.
Mikrostrukturegenskaper ved austenittisk rustfritt stål
Austenittisk rustfritt stål består hovedsakelig av en ansiktssentrert kubisk austenittstruktur. Det er ekstremt stabilt ved romtemperatur og gjennomgår generelt ikke martensitisk transformasjon. Den strukturelle stabiliteten stammer fra det høye nikkelinnholdet og de faste løsningene styrkende effekter av noen mangan. Den austenittiske strukturen gir utmerket seighet og korrosjonsmotstand, og opprettholder sin strukturelle stabilitet over et bredt temperaturområde. Mens noen austenittisk rustfritt stål kan transformere seg til martensitt ved lave temperaturer, har det overlegen strukturell stabilitet sammenlignet med martensittisk rustfritt stål i de fleste vanlige bruksområder.
Effekter av varmebehandling på mikrostrukturstabilitet
Martensittisk rustfritt stål viser betydelig strukturell ustabilitet under varmebehandling. Etter å ha slukket, er det i en overmettet fast løsningstilstand. Etterfølgende temperering forårsaker utfelling av karbid, noe som resulterer i en reduksjon i hardhet og en liten økning i seighet. Hvis temperaturen er feil kontrollert, kan strukturen gjennomgå sekundær herding eller overdreven mykgjøring, noe som fører til betydelige eiendomssvingninger. I kontrast gjennomgår austenittisk rustfritt stål mindre betydelige strukturelle endringer under varmebehandling. Egenskaper forbedres typisk gjennom løsningsbehandling og kaldtarbeid, i stedet for å slukke og temperere. Dette resulterer i større strukturell stabilitet og mindre eiendomssvingninger.
Ulike mikrostrukturstabilitet under høye temperaturer
Ved høye temperaturer er martensittisk rustfritt stål utsatt for å temperere sprøhet og mikrostruktur grov, spesielt i området 450 ° C til 600 ° C. Karbidutfelling og strukturell mykgjøring er fremtredende, noe som fører til en reduksjon i mekaniske egenskaper. Langsiktig service ved høye temperaturer kan føre til gradvis strukturell ustabilitet, noe som resulterer i sekundær karbidsaggregering og redusert korrosjonsmotstand. Austenittisk rustfritt stål viser overlegen mikrostrukturstabilitet ved høye temperaturer og gjennomgår ikke de samme betydelige mikrostrukturelle transformasjonene som martensitt. Selv om kornvekst eller σ faseutfelling kan oppstå ved høye temperaturer, er den generelle stabiliteten fremdeles overlegen den for martensittisk rustfritt stål.
Mikrostrukturell stabilitet i etsende miljøer
Martensitisk rustfritt stål mangler strukturell stabilitet i etsende miljøer fordi karbider i den slukkede og herdet tilstand lett presipiterer ved korngrenser, og danner krom-utarmede soner og reduserer korrosjonsmotstand. I kloridholdige miljøer formerer sprekker lett langs korngrenser, og akselererer korrosjonshastigheten. Austenittisk rustfritt stål, med sin stabile mikrostruktur og ensartet fordeling av krom, danner en tett passiv film, og tilbyr høyere korrosjonsmotstand og langvarig strukturell stabilitet.
Mikrostrukturell stabilitetssammenligning under sveising
Martensitisk rustfritt stål er utsatt for å danne ufullstendig herdet martensitt eller beholdt austenitt i den varmepåvirkede sonen under sveising, noe som resulterer i høy mikrostrukturell stress og sprekkmottakelse. Strukturell stabilitet etter sveisen er dårlig, og krever ytterligere temperaturvarmebehandling for forbedring. Austenittisk rustfritt stål viser større strukturell stabilitet under sveising, og opprettholder en først og fremst austenittisk struktur i sveisesonen. Selv om små mengder Delta ferritt eller karbider kan utfelle, er dens generelle stabilitet betydelig overlegen den for martensittisk rustfritt stål.
Forskjeller i mikrostrukturstabilitet ved lave temperaturer
Martensitisk rustfritt stål blir betydelig mer sprøtt ved lave temperaturer, noe som resulterer i dårlig mikrostrukturstabilitet og utsatt for sprekker med lav temperatur. Austenittisk rustfritt stål har derimot utmerket seighet med lav temperatur på grunn av sin ansiktssentrerte kubikkstruktur, og opprettholder god duktilitet og stabilitet selv ved ekstremt lave temperaturer. Derfor er austenittisk rustfritt stål langt bedre enn martensittisk rustfritt stål i applikasjoner med lav temperatur.
Omfattende sammenligning og anvendelsesimplikasjoner
Martensitic rustfritt stål gir fordeler i høy styrke og slitasje motstand, men mikrostrukturen er mindre stabil, noe som gjør den utsatt for varmebehandling, høye temperaturer, korrosjon og sveising, noe som resulterer i betydelige ytelsessvingninger. Austenittisk rustfritt stål viser derimot større mikrostrukturstabilitet og er egnet for langsiktig service og tøffe miljøer. Totalt sett, hvis applikasjonen krever høy hardhet og slitestyrke, er martensittisk rustfritt stål det riktige valget; Hvis mikrostrukturstabilitet og korrosjonsmotstand er sentrale hensyn, er austenittisk rustfritt stål mer fordelaktig.
