Nerezová ocel 430 vs. 431: Feritické vs. Martenzitické třídy

 

Jaké jsou chemické složení, mechanické vlastnosti a primární aplikace nerezové oceli 430 a 431?
Třída 430 (UNS S43000) je feritická nerezová ocel složená z přibližně 16-18% chrómu s velmi nízkým obsahem uhlíku a bez niklu. Je magnetický, má střední pevnost a dobrou tažnost a nedá se vytvrdit tepelným zpracováním. Primárně se používá pro vnitřní obložení spotřebičů, automobilové ozdobné lišty, kuchyňské obklady a spojovací prvky v mírném prostředí. Třída 431 (UNS S43100) je martenzitická nerezová ocel obsahující 15-17 % chrómu a 1,25-2,50 % niklu. Lze jej kalit kalením a popouštěním pro dosažení vysoké pevnosti a tvrdosti. Mezi jeho primární aplikace patří vysokopevnostní spojovací prvky, hřídele čerpadel, součásti ventilů a součásti pro letectví a kosmonautiku, kde je zapotřebí kombinace pevnosti a odolnosti proti korozi.

Jak schopnost tepelného zpracování 431 zásadně mění jeho výkon ve srovnání s 430?
Schopnost tepelného zpracování 431 je jeho určující charakteristikou. Po austenitizaci a kalení tvoří 431 tvrdou martenzitickou strukturu, kterou lze temperovat pro dosažení širokého rozsahu úrovní pevnosti a houževnatosti. To mu umožňuje dosáhnout pevnosti v tahu výrazně přes 1000 MPa a tvrdosti až HRC 44, což poskytuje vynikající odolnost proti opotřebení. Naproti tomu 430 nelze zpevnit tepelným zpracováním; jeho vlastnosti jsou zafixovány v žíhaném stavu a nabízí pouze střední pevnost. Díky tomu je 431 vhodný pro konstrukční a opotřebitelné díly, zatímco 430 je omezen na -zatížené-nosné, především dekorativní nebo obkladové role.

Co se týče odolnosti proti korozi, jak se tyto dvě třídy porovnávají a jaká prostředí jsou pro každou z nich vhodná?
430 nabízí dobrou obecnou odolnost proti korozi v mírném atmosférickém, sladkovodním a vnitřním prostředí, srovnatelnou s 304 pro mnoho ne-kritických aplikací. Po náležitém tepelném zpracování a leštění je však náchylný k důlkové korozi v -obsahu obsahujícím chlorid{5}} a nabízí dobrou odolnost proti korozi v mírném až středním prostředí, často lepší než 410 díky vyššímu obsahu chrómu a niklu. Jeho odolnost proti korozi však obecně není tak dobrá jako u 430 ve stejném stavu. 430 je vhodná pro vnitřní vybavení a suché vnější obložení, zatímco 431 je vybrána pro díly vyžadující pevnost v mírně korozivním prostředí, jako je lodní hardware nebo součásti chemických čerpadel.

Jaké jsou klíčové rozdíly ve obrobitelnosti, svařitelnosti a tvarovatelnosti mezi 430 a 431?
430 má vynikající tvarovatelnost a lze ji snadno hluboce táhnout, ohýbat a spřádat, podobně jako měkká ocel. Jeho obrobitelnost je dobrá, ale jeho svařitelnost je omezená; svařování může vést k růstu zrn a snížené odolnosti proti korozi v tepelně-oblasti ovlivněné. 431 má nižší tvařitelnost, zejména ve vytvrzeném stavu, a jeho obrobitelnost je dobrá v žíhaném stavu, ale po kalení se zhoršuje. Welding 431 vyžaduje předehřátí a tepelné zpracování po-svaření, aby se zabránilo praskání a obnovila se odolnost proti korozi. Pro výrobu zahrnující složité tváření je výhodnější 430; u vysokopevnostních svařovaných konstrukcí vyžaduje 431 mnohem pečlivější postup a tepelné řízení.

Jaké faktory by jako designér nebo kupující měly určovat výběr mezi nerezovou ocelí 430 a 431?
Volba by se měla řídit primárním funkčním požadavkem a provozním prostředím. Zvolte 430, pokud aplikace vyžaduje dobrou odolnost proti korozi, nízkou cenu a snadnou tvarovatelnost pro nekonstrukční části, jako jsou dekorativní panely, obložení nebo interiéry spotřebičů. Zvolte 431, když součást musí odolat vysokému mechanickému namáhání, opotřebení nebo rázovému zatížení v mírně korozním prostředí, jako jsou spojovací prvky, hřídele nebo části ventilů. Vždy vezměte v úvahu celkový životní cyklus: pokud je třeba součást po obrobení vytvrdit, je nutné 431; pokud bude svařován a vystaven povětrnostním vlivům, musí být pečlivě vyhodnocena omezení obou jakostí a vhodnější může být alternativa jako 304 nebo 316.