Sebagai pembekal UNS S31703, saya sering ditanya mengenai tingkah laku penuaan aloi keluli tahan karat ini. Memahami tingkah laku penuaan adalah penting untuk aplikasi yang betul, kerana ia dapat mempengaruhi sifat -sifat tahan mekanikal dan kakisan bahan yang ketara.
UNS S31703 adalah molibdenum - yang mengandungi keluli tahan karat austenit yang dimiliki oleh siri 300. Ia terkenal dengan rintangan kakisan yang sangat baik, terutamanya dalam persekitaran yang mengandungi ion klorida, dan sifat mekanikal yang baik di kedua -dua bilik dan suhu tinggi. Tingkah laku penuaan UNS S31703 terutamanya merujuk kepada perubahan dalam mikrostruktur dan sifatnya apabila ia terdedah kepada keadaan suhu dan masa tertentu.
Perubahan mikrostruktur semasa penuaan
Apabila UNS S31703 berumur, beberapa perubahan mikrostruktur boleh berlaku. Salah satu perubahan yang paling ketara ialah pemendakan fasa sekunder. Dalam kes aloi ini, fasa sigma ((\ sigma)) adalah fenomena biasa semasa penuaan pada suhu pertengahan, biasanya dalam lingkungan 600 - 900 ° C. Fasa sigma adalah sebatian intermetallic yang mengandungi kepekatan kromium dan molibdenum yang tinggi. Pemendakannya adalah hasil daripada penyebaran jangka panjang unsur -unsur aloi dalam matriks austenitik.
Pembentukan fasa sigma boleh mempunyai kesan positif dan negatif terhadap sifat -sifat UNS S31703. Di satu pihak, dalam beberapa kes, sedikit fasa sigma dapat meningkatkan kekuatan aloi dengan bertindak sebagai ejen pengukuhan. Zarah fasa sigma yang disebarkan boleh menghalang pergerakan dislokasi, yang merupakan mekanisme utama ubah bentuk plastik dalam logam. Ini mengakibatkan peningkatan kekuatan hasil dan kekuatan tegangan muktamad bahan.
Sebaliknya, pemendakan fasa sigma yang berlebihan boleh memudaratkan. Fasa sigma keras dan rapuh, dan kehadirannya boleh menyebabkan pengurangan ketara dalam kemuluran dan ketangguhan aloi. Retak dengan mudah boleh memulakan dan menyebarkan di sepanjang sempadan zarah fasa sigma, meningkatkan kerentanan bahan untuk patah rapuh. Selain itu, pemendakan fasa sigma mengurangkan matriks austenitik kromium dan molibdenum. Oleh kerana kromium dan molibdenum adalah unsur -unsur utama yang bertanggungjawab terhadap rintangan kakisan keluli tahan karat, kekurangan ini dapat menyebabkan penurunan rintangan kakisan aloi, terutama dalam persekitaran di mana kakisan pitting dan celah adalah kebimbangan.
Satu lagi pemendakan yang mungkin semasa penuaan adalah pembentukan karbida. Dalam UNS S31703, kromium karbida ((m_ {23} c_6)) boleh mendakan pada sempadan bijian apabila aloi berusia pada suhu dalam lingkungan 450 - 850 ° C. Sama seperti fasa sigma, pemendakan karbida juga boleh menyebabkan penurunan rintangan kakisan. Pemendakan karbida kromium di sempadan bijian mengurangkan kawasan kromium bersebelahan, mewujudkan kawasan dengan kandungan kromium yang lebih rendah. Kawasan -kawasan ini lebih terdedah kepada kakisan, yang membawa kepada fenomena yang dikenali sebagai kakisan intergranular.
Kesan penuaan pada sifat mekanikal
Proses penuaan mempunyai kesan mendalam terhadap sifat -sifat mekanikal UNS S31703. Seperti yang dinyatakan sebelum ini, pemendakan fasa sekunder seperti fasa sigma dan karbida dapat mengubah kekuatan, kemuluran, dan ketangguhan aloi.
Kekuatan aloi umumnya meningkat dengan penuaan, terutamanya apabila sedikit fasa pengukuhan terbentuk. Sebagai contoh, pada peringkat awal penuaan pada suhu pertengahan, kekuatan hasil dan kekuatan tegangan muktamad mungkin menunjukkan sedikit peningkatan disebabkan oleh kesan pengerasan hujan. Walau bagaimanapun, apabila masa penuaan meningkat atau suhu dinaikkan lagi, kemuluran dan ketangguhan aloi mula merosot dengan cepat.
Pengurangan kemuluran boleh diukur oleh parameter seperti pemanjangan dan pengurangan kawasan. Penurunan dalam nilai -nilai ini menunjukkan bahawa bahan menjadi kurang dapat berubah secara plastik sebelum patah. Kekuatan aloi, yang berkaitan dengan keupayaannya untuk menyerap tenaga semasa ubah bentuk, juga berkurangan. Ini sering dinilai menggunakan ujian impak, seperti ujian Charpy V - Notch. Nilai tenaga impak yang lebih rendah selepas penuaan menunjukkan bahawa aloi lebih rapuh dan lebih cenderung gagal tiba -tiba di bawah beban impak.
Kesan penuaan terhadap rintangan kakisan
Rintangan kakisan adalah salah satu sifat yang paling penting dari UNS S31703, dan penuaan boleh memberi kesan yang signifikan ke atasnya. Pemendakan fasa sekunder, terutamanya fasa sigma dan karbida, boleh menyebabkan penurunan rintangan aloi terhadap pelbagai bentuk kakisan.
Dari segi kakisan pitting, pengurangan kromium dan molibdenum dalam matriks austenit disebabkan oleh pemendakan fasa sigma dan karbida menjadikan bahan lebih mudah terdedah kepada permulaan lubang. Ion klorida di alam sekitar boleh menyerang kawasan dengan kandungan kromium dan molibdenum yang rendah, yang membawa kepada pembentukan lubang kecil atau lubang di permukaan aloi. Sebaik sahaja lubang terbentuk, mereka boleh menyebarkan lebih jauh, menyebabkan kerosakan yang lebih teruk kepada bahan tersebut.
Kakisan crevice juga dipengaruhi oleh penuaan. Dalam celah -celah, seperti yang terbentuk di antara dua permukaan logam dalam hubungan atau di bawah gasket, keadaan lebih baik untuk perkembangan kakisan. Pengurangan unsur -unsur pengalihan akibat pemendakan fasa sekunder dapat mempercepatkan proses kakisan celah. Aloi menjadi kurang dapat meleset di kawasan -kawasan ini, dan kadar kakisan dapat meningkat dengan ketara.
Kakisan intergranular, seperti yang dinyatakan sebelum ini, berkait rapat dengan pemendakan karbida kromium pada sempadan bijian. Apabila aloi terdedah kepada julat suhu di mana pemendakan karbida berlaku, pengurangan kromium di sempadan bijian menjadikan kawasan -kawasan ini lebih anodik berbanding dengan sebahagian besar bahan. Ini mewujudkan sel galvanik, dan sempadan bijian secara lebih disukai berkarat, yang membawa kepada pemisahan bijirin dan kehilangan integriti struktur.
Perbandingan dengan aloi keluli tahan karat yang lain
Untuk lebih memahami tingkah laku penuaan UNS S31703, ia berguna untuk membandingkannya dengan aloi keluli tahan karat yang lain. Contohnya,Keluli tahan karat 347 / UNS S34700 / 1.4550adalah satu lagi keluli tahan karat austenit. Walaupun kedua -dua UNS S31703 dan UNS S34700 mempunyai rintangan kakisan yang baik, tingkah laku penuaan mereka berbeza. UNS S34700 mengandungi niobium, yang boleh membentuk niobium karbida dan bukannya kromium karbida semasa penuaan. Ini mengurangkan risiko kakisan intergranular berbanding UNS S31703.
Keluli tahan karat 316LN / UNS S31653 / 1.4406, 1.4429juga merupakan keluli tahan karat austenit yang popular. Ia mempunyai kandungan molibdenum yang lebih rendah berbanding UNS S31703. Kandungan molibdenum yang lebih rendah bermakna pemendakan fasa sigma dalam 316ln mungkin kurang teruk semasa penuaan. Walau bagaimanapun, rintangan kakisan keseluruhannya, terutamanya dalam klorida - yang mengandungi persekitaran, biasanya lebih rendah daripada UNS S31703.
Keluli tahan karat 17 - 4ph / AS S17400 / 1,4542adalah pemendakan - pengerasan keluli tahan karat. Tingkah laku penuaannya terutamanya tertumpu pada pemendakan fasa tembaga - kaya untuk pengukuhan. Sebaliknya, penuaan UNS S31703 lebih berkaitan dengan pemendakan sebatian intermetallic dan karbida, yang mempunyai kesan yang berbeza pada sifat -sifat aloi.
Mengawal tingkah laku penuaan
Untuk memastikan prestasi optimum UNS S31703, adalah perlu untuk mengawal tingkah laku penuaan. Salah satu cara ialah dengan berhati -hati memilih parameter rawatan haba. Sebagai contoh, penyejukan pesat selepas penyepuh larutan dapat mencegah atau meminimumkan pemendakan fasa sekunder semasa penggunaan berikutnya. Penyepuh penyelesaian adalah proses rawatan haba di mana aloi dipanaskan ke suhu tinggi (biasanya melebihi 1050 ° C) untuk membubarkan semua fasa sekunder dan kemudian dipadamkan dengan cepat untuk mengekalkan struktur austenitik fasa tunggal.
Pendekatan lain adalah untuk menyesuaikan komposisi aloi. Dengan berhati -hati mengawal kandungan unsur -unsur aloi seperti kromium, molibdenum, dan karbon, kecenderungan untuk pemendakan fasa sekunder dapat dikurangkan. Sebagai contoh, mengurangkan kandungan karbon dapat meminimumkan pembentukan karbida kromium, sambil mengoptimumkan kandungan molibdenum dapat mengimbangi kesan pengukuhan dan risiko pemendakan fasa sigma.
Kesimpulan
Kesimpulannya, tingkah laku penuaan UNS S31703 adalah fenomena kompleks yang melibatkan perubahan mikrostruktur, seperti pemendakan fasa sekunder seperti fasa sigma dan karbida. Perubahan ini boleh memberi kesan yang signifikan terhadap sifat -sifat tahan mekanikal dan kakisan aloi. Walaupun beberapa tahap penuaan boleh menyebabkan peningkatan kekuatan, penuaan yang berlebihan boleh menyebabkan kemerosotan kemuluran, ketahanan, dan rintangan kakisan.
Sebagai pembekal UNS S31703, kami memahami kepentingan sifat -sifat ini untuk pelanggan kami. Kami komited untuk menyediakan produk UNS S31703 yang berkualiti tinggi dengan tingkah laku penuaan yang terkawal. Sekiranya anda berminat dengan produk UNS S31703 kami atau mempunyai sebarang pertanyaan mengenai permohonan dan hartanahnya, sila hubungi kami untuk perolehan dan perbincangan lanjut.
Rujukan
- Buku Panduan ASM, Jilid 3: Rajah Fasa Aloi.
- "Rintangan kakisan keluli tahan karat" oleh R. Winston Revie.
- "Prinsip Metalurgi Fizikal" oleh Robert W. Cahn dan Peter Haasen.
