Charakterystyka austenitycznej stali nierdzewnej

Stale austenityczne to niemagnetyczne stale nierdzewne, które zawierają wysoki poziom chrom i nikiel i niski poziom węgla. Znany ze swojej formowalności i odporności na korozja, stale austenityczne są najczęściej stosowanym gatunkiem stali nierdzewnej.

Stale ferrytyczne mają strukturę ziarna skoncentrowaną na ciele (BCC), ale zakres austenityczny stali nierdzewnych jest określony przez ich kryształowo-sześcienna struktura kryształu (FCC), która ma jeden atom w każdym rogu sześcianu i jeden w środku każdego Twarz. Ta struktura ziaren powstaje, gdy do stopu zostanie dodana wystarczająca ilość niklu - od 8 do 10 procent w standardowym 18 procentowym chromie stop.

Oprócz tego, że są niemagnetyczne, austenityczne stale nierdzewne nie podlegają obróbce cieplnej. Można je jednak poddać obróbce na zimno, aby poprawić twardość, wytrzymałość i odporność na stres. Wyżarzanie w roztworze podgrzane do 1045 ° C, a następnie hartowanie lub szybkie chłodzenie przywróci pierwotny stan stopu, w tym usunięcie segregacji stopu i przywrócenie plastyczność po pracy na zimno.

Stale austenityczne na bazie niklu są klasyfikowane jako seria 300. Najczęstszym z nich jest klasa 304, który zazwyczaj zawiera 18 procent chromu i 8 procent niklu.

Osiem procent to minimalna ilość niklu, którą można dodać do stali nierdzewnej zawierającej 18 procent chromu, aby całkowicie przekształcić cały ferryt w austenit. Molibden można również dodać do poziomu około 2 procent dla gatunku 316, aby poprawić odporność na korozję.

Chociaż nikiel jest pierwiastkiem stopowym najczęściej stosowanym do produkcji stali austenitycznych, azot oferuje inną możliwość. Stale nierdzewne o niskiej zawartości niklu i wysokiej zawartości azotu są klasyfikowane jako 200 serii. Ponieważ jest to gaz, można jednak dodawać tylko ograniczone ilości azotu, zanim pojawią się szkodliwe skutki, w tym tworzenie azotków i porowatość gazu, które osłabiają stop.

Dodanie mangan, również środek austenityczny w połączeniu z włączeniem azotu pozwala na dodanie większych ilości gazu. W rezultacie te dwa elementy wraz z miedź- które mają również właściwości austenityczne - są często stosowane w celu zastąpienia niklu Stale nierdzewne serii 200.

Seria 200 - określana również jako stale nierdzewne chromowo-manganowe (CrMn) - została opracowana w latach 40. i 50. XX wieku, kiedy niklu brakowało, a ceny były wysokie. Obecnie jest uważany za opłacalny zamiennik stali nierdzewnej serii 300, który może zapewnić dodatkową korzyść w postaci lepszej granicy plastyczności.

Proste gatunki austenitycznych stali nierdzewnych mają maksymalną zawartość węgla 0,08 procent. Gatunki o niskiej zawartości węgla lub „L” zawierają maksymalną zawartość węgla 0,03 procent, aby uniknąć wytrącania się węglików.

Stale austenityczne są niemagnetyczne w stanie wyżarzonym, chociaż mogą stać się nieco magnetyczne pracował na zimno. Mają dobrą odkształcalność i spawalność, a także doskonałą wytrzymałość, szczególnie w niskich lub kriogenicznych temperaturach. Gatunki austenityczne mają również niską granicę plastyczności i stosunkowo wysoką wytrzymałość na rozciąganie.

Chociaż stale austenityczne są droższe niż ferrytyczne stale nierdzewne, są one na ogół bardziej trwałe i odporne na korozję.

Austenityczne stale nierdzewne są stosowane w szerokim zakresie zastosowań, w tym:

• Wykończenie samochodowe
• Naczynia kuchenne
• Sprzęt do żywności i napojów
• Urządzenia przemysłowe

304 i 304L (klasa standardowa):

• czołgi
• Zbiorniki i rury do przechowywania żrących cieczy
• Sprzęt wydobywczy, chemiczny, kriogeniczny, spożywczy i farmaceutyczny
• Sztućce
• Architektura
• Umywalki

309 i 310 (wysoki poziom chromu i niklu):

• Elementy pieca, pieca i katalizatora

318 i 316L (gatunki o wysokiej zawartości molowej):

• Zbiorniki do przechowywania chemikaliów, zbiorniki ciśnieniowe i rurociągi

321 i 316Ti (gatunki „stabilizowane”):

• Dopalacze
• Super grzejniki
• Kompensatory
• Mieszki ekspansyjne

200 serii (gatunki o niskiej zawartości niklu):

• Zmywarki i pralki
• Sztućce i naczynia kuchenne
• Wewnętrzne zbiorniki na wodę
• Architektura wewnętrzna i niestrukturalna
• Sprzęt do żywności i napojów
• Części samochodowe