สแตนเลส SUS431

SUS431 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกที่มี Cr 15-17% Cr และ 1.25-Ni 2.5% ทำให้มีความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการกัดกร่อน และความเหนียวสมดุลกัน การเติมนิกเกิลช่วยเพิ่มความเหนียวและประสิทธิภาพการกัดกร่อน เทียบกับเกรดมาร์เทนซิติกที่ปราศจากนิกเกิล- ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูงและการกัดกร่อนปานกลาง เช่น ชิ้นส่วนยานยนต์และอวกาศ

องค์ประกอบทางเคมี (น้ำหนัก%): C น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.20, Si น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.00, Mn น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.00, P น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.040, S น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030, Cr=15.00-17.00, Ni=1.25-2.50, Fe=ยอดคงเหลือ

คุณสมบัติทางกล (ดับและนิรภัย): ความต้านแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 1080MPa, ความต้านแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 860MPa, การยืดตัวมากกว่าหรือเท่ากับ 10%, ความแข็งน้อยกว่าหรือเท่ากับ 302HB

ข้อดีด้านประสิทธิภาพ: แรงดึงสูง นิกเกิล-เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อน ความเหนียวที่ดีและทนต่อความเหนื่อยล้า ความร้อน-สามารถรักษาได้สำหรับคุณสมบัติที่ออกแบบโดยเฉพาะ

เกรดที่เทียบเท่า: ASTM A240 431, EN 1.4542, UNS S43100

การใช้งาน: ชิ้นส่วนระบบกันสะเทือนของรถยนต์ ตัวยึดสำหรับการบินและอวกาศ ใบพัดกังหัน ก้านวาล์ว อุปกรณ์แรงดันสูง- อุปกรณ์สำหรับเดินเรือ

คำถามที่พบบ่อย

1. ถาม: นิกเกิลปรับปรุงประสิทธิภาพของ SUS431 ได้อย่างไร ตอบ: นิกเกิล (1.25-2.50%) มีบทบาทสำคัญสองประการ ประการแรก ทำให้เฟสออสเทนไนต์คงที่ในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน ซึ่งช่วยให้เปลี่ยนรูปมาร์เทนไซต์ได้เต็มที่ยิ่งขึ้น และเพิ่มความแข็งแรง (แรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 1080MPa) เทียบกับนิกเกิล-ปลอดนิกเกิล 420 ประการที่สอง เพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนโดยการปรับชั้นออกไซด์ให้บริสุทธิ์ ทำให้มีความหนาแน่นและยึดเกาะมากขึ้น ซึ่งช่วยให้ SUS431 ต้านทานน้ำเค็มอ่อนและสารเคมีอุตสาหกรรมได้ดีกว่า 420 นอกจากนี้ นิกเกิลยังเพิ่มความเหนียว ซึ่งช่วยลดความเปราะบางหลังการบำบัดความร้อน-ซึ่งสำคัญมากสำหรับชิ้นส่วนที่มีความเครียดสูง เช่น ส่วนประกอบระบบกันสะเทือนที่ต้องดูดซับแรงกระแทกโดยไม่แตกหัก

2. ถาม: การอบชุบด้วยความร้อนแบบใดดีที่สุดสำหรับ SUS431 ตอบ: เพื่อความแข็งแรงสูงสุด ให้ใช้การชุบแข็งและการอบคืนตัว ออสเตไนต์ที่อุณหภูมิ 950-1,050 องศา (ค้างไว้ 1-2 ชั่วโมง) เพื่อสร้างออสเทนไนต์ จากนั้นดับลงในน้ำมัน (ช้ากว่าน้ำ ลดการบิดเบือน) เพื่อก่อตัวเป็นมาร์เทนไซต์ อบคืนตัวที่ 200-300 องศาเพื่อความแข็งแรงสูง (คง 1000+MPa tensile) หรือ 500-600 องศาเพื่อความเหนียวที่ดีขึ้น (ความแข็งแรงต่ำกว่าแต่มีความเหนียวสูงกว่า) สำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อน ให้หลีกเลี่ยงการอบคืนตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 400 องศา เนื่องจากอาจลดความเสถียรของชั้นออกไซด์ การหลอม (650-750 องศา ) จะทำให้เครื่องจักรนิ่มลง แต่จำเป็นต้องมีการบำบัดความร้อนขั้นสุดท้ายสำหรับคุณสมบัติการบริการ

3. ถาม: เหตุใดจึงใช้ SUS431 ในชิ้นส่วนช่วงล่างรถยนต์? ตอบ: มีความแข็งแรงและทนทานต่อความเมื่อยล้าสูง ทำให้เหมาะสำหรับส่วนประกอบของระบบกันสะเทือน เช่น แขนควบคุม ความต้านทานแรงดึงที่มากกว่า 1,080MPa สามารถรองรับความเค้นคงที่และภาระจากการกระแทกกับถนน นิกเกิล-มีความเหนียวที่เพิ่มขึ้นป้องกันความเสียหายที่เปราะแม้ในสภาพอากาศหนาวเย็น ต้านทานการกัดกร่อนจากเกลือและฝนบนถนน หลีกเลี่ยง-การอ่อนตัวจากสนิม ต่างจากเหล็กกล้าคาร์บอน ตรงที่ไม่จำเป็นต้องทาสีบ่อยๆ เพื่อการป้องกัน ความสามารถในการบำบัดด้วยความร้อน-ทำให้ผู้ผลิตสามารถปรับความแข็งสำหรับชิ้นส่วนระบบกันสะเทือนต่างๆ ได้-ยากขึ้นสำหรับพื้นที่รับน้ำหนัก- และมีความเหนียวมากขึ้นสำหรับข้อต่อที่ยืดหยุ่น

4. ถาม: SUS431 เปรียบเทียบกับ SUS304 เป็นอย่างไร ตอบ: มีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน SUS431 เป็นวัสดุมาร์เทนซิติก ซึ่งมีความแข็งแรงสูงกว่ามาก (1080MPa เทียบกับ 515MPa) แต่มีความเหนียวน้อยกว่า SUS304 เป็นออสเทนนิติกซึ่งมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีกว่า (โดยเฉพาะในคลอไรด์) และความเหนียว SUS431 เป็นแม่เหล็ก ไม่ใช่ SUS304 สำหรับชิ้นส่วนที่มีแรงดึงสูง- (ตัวยึด ระบบกันสะเทือน) SUS431 จะดีกว่า สำหรับอุปกรณ์อาหาร/เคมีที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนและการขึ้นรูป แนะนำให้ใช้ SUS304 SUS431 มีราคาแพงกว่า 420 แต่ถูกกว่าเกรดออสเตนิติกที่มีความแข็งแรงสูง-สูง ทำให้ประสิทธิภาพและต้นทุนสมดุลสำหรับแอปด้านวิศวกรรม

5. ถาม: สามารถเชื่อม SUS431 ได้หรือไม่ และใช้กับงานใดบ้าง ตอบ: ได้ สามารถเชื่อมได้ แต่ต้องมีการอบชุบก่อน/หลัง- เปิดความร้อนที่ 150-200 องศาเพื่อป้องกันการแตกร้าวด้วยความเย็น ให้ใช้ TIG/MIG กับโลหะตัวเติม 431 หรือ 309 (309 เพื่อความเหนียวที่ดีขึ้น) หลังการเชื่อม อบอุณหภูมิที่ 200-300 องศา เพื่อลดความเค้นตกค้างและฟื้นฟูความต้านทานการกัดกร่อน การเชื่อมเป็นเรื่องปกติสำหรับส่วนประกอบของยานยนต์หรือการบินและอวกาศ เช่น ขายึดระบบกันสะเทือนแบบสั่งทำพิเศษหรือชุดตัวยึด หลีกเลี่ยงการเชื่อมหลังจากการอบชุบขั้นสุดท้าย เนื่องจากจะทำให้บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนอ่อนตัวลง สำหรับชิ้นส่วนเชื่อมที่สำคัญ (เช่น ตัวยึดสำหรับการบินและอวกาศ) แนะนำให้ใช้การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) เพื่อตรวจจับรอยแตกร้าว