Нержавеющая сталь 430 против 431: ферритные и мартенситные марки

 

Каков химический состав, механические свойства и основные области применения нержавеющей стали 430 и 431?
Марка 430 (UNS S43000) представляет собой ферритную нержавеющую сталь, состоящую примерно из 16-18% хрома с очень низким содержанием углерода и без никеля. Он магнитен, имеет умеренную прочность и хорошую пластичность, не поддается закалке при термической обработке. В основном он используется для внутренней отделки бытовой техники, автомобильных декоративных молдингов, кухонных фартуков и крепежа в мягких условиях. Марка 431 (UNS S43100) представляет собой мартенситную нержавеющую сталь, содержащую 15–17 % хрома и 1,25–2,50 % никеля. Его можно упрочнить путем закалки и отпуска для достижения высокой прочности и твердости. Его основные области применения включают высокопрочные крепежные детали, валы насосов, компоненты клапанов и детали аэрокосмической промышленности, где требуется сочетание прочности и коррозионной стойкости.

Как способность 431 к термообработке фундаментально меняет его характеристики по сравнению с 430?
Способность подвергать 431 термической обработке является его определяющей характеристикой. После аустенизации и закалки сталь 431 образует твердую мартенситную структуру, которую можно отпустить для достижения широкого диапазона уровней прочности и ударной вязкости. Это позволяет ему достигать предела прочности на разрыв более 1000 МПа и твердости до HRC 44, обеспечивая превосходную износостойкость. Напротив, 430 нельзя укрепить термообработкой; его свойства фиксируются в отожженном состоянии, обеспечивая лишь умеренную прочность. Это делает 431 пригодным для изготовления конструкционных и быстроизнашивающихся деталей, тогда как 430 ограничивается -ненесущими-ролями, главным образом декоративными или облицовочными.

С точки зрения коррозионной стойкости, как сравниваются эти две марки и какие среды подходят для каждой?
430 обеспечивает хорошую общую коррозионную стойкость в умеренной атмосфере, пресной воде и внутри помещений, сравнимую с 304 для многих не-критических применений. Однако он подвержен образованию язв в хлоридных-отверждениях. 431, после правильной термообработки и полировки обеспечивает хорошую коррозионную стойкость в средах от легкой до умеренной, часто лучше, чем 410, из-за более высокого содержания хрома и никеля. Однако его коррозионная стойкость, как правило, не так хороша, как у 430 в тех же условиях.. 430 подходит для внутреннего освещения и сухой внешней отделки, тогда как 431 выбирается для деталей, требующих прочности в умеренно агрессивных средах, таких как морское оборудование или компоненты химических насосов.

Каковы ключевые различия в обрабатываемости, свариваемости и формуемости между 430 и 431?
Сталь 430 имеет превосходную формуемость, ее можно легко подвергать глубокой вытяжке, сгибанию и прядению, как и мягкую сталь. Его обрабатываемость хорошая, но свариваемость ограничена; сварка может привести к росту зерен и снижению коррозионной стойкости в зоне термического воздействия. 431 имеет меньшую формуемость, особенно в закаленном состоянии, и ее обрабатываемость удовлетворительна в отожженном состоянии, но становится плохой после закалки. Сварка 431 требует предварительного нагрева и термообработки после-сварки, чтобы избежать растрескивания и восстановить коррозионную стойкость. Для изготовления, включающего сложную формовку, предпочтителен номер 430; для высоко-сварных конструкций 431 требует гораздо более тщательной процедуры и управления температурным режимом.

Какие факторы должны диктовать проектировщику или покупателю выбор между нержавеющей сталью 430 и 431?
Выбор должен определяться основными функциональными требованиями и операционной средой. Выбирайте 430, если требуется хорошая коррозионная стойкость, низкая стоимость и простота формования не-конструктивных деталей, таких как декоративные панели, отделка или внутренние части приборов. Выбирайте 431, если компонент должен выдерживать высокие механические нагрузки, износ или ударную нагрузку в умеренно агрессивной среде, например, в крепежных элементах, валах или деталях клапанов. Всегда учитывайте общий жизненный цикл: если деталь необходимо закалить после механической обработки, необходимо 431; если он будет сваривать и подвергаться воздействию погодных условий, необходимо тщательно оценить ограничения обеих марок, и альтернатива, такая как 304 или 316, может быть более подходящей.