Vật liệu tương đương 1.4401 X5CrNiMol17-12-2 AISI 316

Thép không gỉ 1.4401 là gì?

EN 1.4401, cũng được chỉ định là X5CrNiMo17-12-2 trong EN 10088, tương đương với AISI 316 (UNS S31600) và JIS SUS316 ở Châu Âu. Đó là thép không gỉ austenit hợp kim molypden-: việc cố ý bổ sung 2,00-2,50 phần trăm molypden làm tăng khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở trong môi trường chứa clorua-cao hơn nhiều so với các loại 18/8 chẳng hạn như 304. Trong điều kiện ủ dung dịch, cấu trúc hoàn toàn là austenit, về cơ bản là không từ tính và không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt; sức mạnh chỉ có thể được tăng lên bằng cách làm việc nguội. Loại này kết hợp khả năng định hình tốt, khả năng hàn và hiệu suất ăn mòn, đó là lý do tại sao nó là vật liệu được lựa chọn đầu tiên để xử lý hóa chất, phần cứng hàng hải, thiết bị thực phẩm và đồ uống và dụng cụ y tế.

Thành phần hóa học

Thành phần giới hạn 1.4401 được nêu trong EN 10088-2 và phù hợp với phạm vi của AISI 316 được xác định trong ASTM A240/A240M.

Yếu tố	C	Sĩ	Mn	P	S	N	Cr	Mo	Ni
% theo khối lượng	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,07	Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00	Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10	16.5-18.5	2.00-2.50	10.0-13.0

Tính chất cơ học

Các đặc tính-nhiệt độ phòng điển hình của dung dịch-ủ 1.4401 sản phẩm phẳng dày tới 8 mm được liệt kê bên dưới.

Tài sản	Giá trị
Độ bền kéo	520-720 MPa
Căng thẳng bằng chứng 0,2%	Lớn hơn hoặc bằng 220 MPa
Độ giãn dài	Lớn hơn hoặc bằng 45%
độ cứng	Nhỏ hơn hoặc bằng 95 HRB
Tỉ trọng	8,0 g/cm3
PREN (Cr + 3.3Mo + 16N)	23.1-28.5

Chống ăn mòn và PREN

Molypden là nguyên tố hợp kim quyết định. Nó ổn định màng thụ động và nâng số tương đương khả năng chống rỗ lên khoảng 23-28, do đó, 1.4401 hoạt động tốt hơn rõ rệt so với 304 trong nước biển, nước muối clorua, axit hữu cơ và nhiều hóa chất vô cơ. Nó vẫn có những hạn chế: trong clorua nóng đậm đặc, trong môi trường có nhiệt độ trên khoảng 60 C thúc đẩy hiện tượng nứt ăn mòn do ứng suất và trong các axit khử mạnh như axit clohydric nóng, nên đánh giá-các loại hợp kim cao hơn. Trong các phần nặng được hàn, nên sử dụng kim loại ổn định hoặc kim loại độn có hàm lượng carbon thấp để kết tủa cacbua crom trong phạm vi 450-850 C không tạo ra các vùng nhạy cảm.

Xử lý nhiệt và chế tạo

Quá trình ủ dung dịch được thực hiện ở nhiệt độ 1020-1120 C, sau đó làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để giữ cacbua trong dung dịch. Việc tạo hình nóng được thực hiện ở khoảng nhiệt độ 1200-900 C, với dung dịch cuối cùng được ủ sau khi tạo hình. Thép không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt, nhưng gia công nguội làm tăng độ bền và độ cứng đồng thời giảm độ dẻo. Hàn có thể được thực hiện bằng tất cả các quy trình thông thường; kim loại điền đầy phù hợp hoặc hợp kim hơi quá mức (loại austenit chứa molypden) duy trì hiệu suất ăn mòn của mối nối.

Ứng dụng điển hình

Các ứng dụng phổ biến bao gồm đường ống và bình chứa hóa chất và hóa dầu, ống trao đổi nhiệt, thiết bị hàng hải và ven biển, dây chuyền chế biến thực phẩm và đồ uống, bể chứa bia và sữa, thiết bị dược phẩm, các bộ phận kiến ​​trúc ở khu vực ven biển và ốc vít hoặc bộ phận bơm tiếp xúc với clorua.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: 1.4401 có giống AISI 316 không?

Đáp: Có. 1.4401 là số EN, X5CrNiMo17-12-2 là tên thép EN và AISI 316 (UNS S31600) là tên gọi tương đương được sử dụng trong các tiêu chuẩn ASTM và ASME. JIS SUS316 là cùng loại danh nghĩa.

Hỏi: Tên X5CrNiMo17-12-2 có nghĩa là gì?

Đáp: Trong hệ thống ký hiệu EN 10088, X đánh dấu thép hợp kim-cao, 5 biểu thị hàm lượng carbon danh nghĩa là 0,05% và Cr17, Ni12 và Mo2 biểu thị hàm lượng crom, niken và molypden danh nghĩa tính bằng phần trăm.

Hỏi: 1.4401 có thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt không?

Trả lời: Không. Cấu trúc austenit không thể được làm cứng bằng cách làm nguội hoặc ủ; chỉ gia công nguội (cán nguội, kéo, uốn) mới tăng độ bền và độ cứng.

Hỏi: Sự khác biệt giữa 1.4401 và 1.4404 (AISI 316L) là gì?

Đáp: 1.4404 có lượng carbon tối đa là 0,03% so với 0,07% của 1.4401. Phiên bản-cacbon thấp được ưu tiên sử dụng cho các phần hàn nặng vì nó ít bị kết tủa cacbua crom và ăn mòn giữa các hạt trong phạm vi 450-850 C.

Hỏi: 1.4401 có từ tính không?

Đáp: Trong điều kiện ủ, về cơ bản nó không có-từ tính. Gia công nguội có thể biến đổi một số austenite thành martensite và tạo ra từ tính nhẹ, điều này là bình thường đối với các loại austenit.

Câu hỏi thường gặp

Q1. Giới hạn thành phần chính của 1,4401 theo EN 10088-2 là gì?
Phạm vi phân tích nhiệt-là carbon 0,07 tối đa, crom 16,5-18,5, niken 10,0-13,0 và molypden 2,00-2,50 phần trăm theo khối lượng, với tối đa silicon 1,00, mangan 2,00, phốt pho 0,045 và lưu huỳnh tối đa 0,030; các phạm vi tương tự phù hợp với AISI 316 được xác định trong ASTM A240/A240M.

Q2. Dung dịch-ủ 1.4401 ở nhiệt độ phòng thể hiện những đặc tính cơ học nào?
Đối với các sản phẩm phẳng có độ dày lên đến 8 mm, độ bền kéo là 520-720 MPa, ứng suất thử 0,2% ít nhất là 220 MPa, độ giãn dài ít nhất 45%, độ cứng tối đa 95 HRB và mật độ là 8,0 g/cm3.

Q3. PREN của 1.4401 là gì và tại sao nó quan trọng?
Sử dụng công thức Cr + 3.3Mo + 16N, 1.4401 đạt hệ số chống rỗ tương đương khoảng 23,1-28,5, cao hơn nhiều so với cấp 18/8 như 304 nên chống rỗ và ăn mòn kẽ hở trong nước biển, nước muối clorua, axit hữu cơ và nhiều hóa chất vô cơ.

Q4. Nhiệt độ ủ dung dịch nào được khuyến nghị cho 1.4401?
Việc ủ dung dịch được thực hiện ở nhiệt độ 1020-1120 C, sau đó làm nguội nhanh trong nước hoặc không khí để giữ cacbua trong dung dịch; tạo hình nóng được thực hiện trong khoảng 1200-900 C với dung dịch ủ cuối cùng sau khi tạo hình.

Q5. 1.4401 thường được sử dụng ở đâu?
Các ứng dụng điển hình bao gồm đường ống và bình chứa hóa chất và hóa dầu, ống trao đổi nhiệt, thiết bị hàng hải và ven biển, dây chuyền chế biến thực phẩm và đồ uống, bể chứa bia và sữa, thiết bị dược phẩm, các bộ phận kiến ​​trúc ven biển và ốc vít hoặc bộ phận bơm tiếp xúc với clorua.