Khả năng chịu nhiệt độ cao: Thép không gỉ 1.4841 so với 1.4845

1.4841 và 1.4845: Dòng chịu nhiệt 25Cr-20Ni

1.4841 (X15CrNiSi25-20) và 1.4845 (X8CrNi25-21) là thép không gỉ chịu nhiệt austenit được tiêu chuẩn hóa trong dòng EN 10088 và được sử dụng cho các bộ phận chạy ở nhiệt độ cao trong môi trường oxy hóa. Cả hai loại này đều được chế tạo trên nền 24-26% crom, 19-22% niken, sự kết hợp mang lại cho dòng này khả năng chống đóng cặn và tấn công bởi khí đốt. Sự khác biệt thực tế giữa hai loại là hàm lượng silicon và carbon, và những khác biệt nhỏ này kiểm soát nhiệt độ sử dụng, khả năng hàn và chi phí chế tạo.

Thành phần hóa học và chất chuẩn tương đương

Phần tử (wt%)	1.4841 X15CrNiSi25-20	1.4845 X8CrNi25-21
C	tối đa 0,15	tối đa 0,10
Sĩ	1.50-2.50	tối đa 1,50
Mn	tối đa 2,00	tối đa 2,00
P	tối đa 0,045	tối đa 0,045
S	tối đa 0,015	tối đa 0,015
Cr	24.0-26.0	24.0-26.0
Ni	19.0-22.0	19.0-22.0
tương đương với tiêu chuẩn ASTM	UNS S31000 (AISI 310)	UNS S31008 (AISI 310S)

Giới hạn thành phần tuân theo EN 10088-1 / EN 10095. 1.4841 là cấp độ-silicon,-carbon cao hơn; 1.4845 là biến thể có hàm lượng carbon thấp. Một quan niệm sai lầm phổ biến là 1.4845 có được sức mạnh từ molypden. Nó không: không có loại nào liệt kê molypden là một chất bổ sung hợp kim có chủ ý. Hành vi oxy hóa và rão của họ này bị chi phối bởi crom, niken, silicon và carbon chứ không phải bởi molypden.

Hiệu suất nhiệt độ-cao

Ở nhiệt độ cao, lớp cặn bảo vệ được tạo thành bởi đế 25Cr-20Ni chống lại quá trình oxy hóa liên tục và silicon trong 1.4841 cải thiện độ bám dính của cặn và khả năng chống nứt vỡ trong quá trình luân chuyển nhiệt. Do đó, 1.4841 thường được chỉ định cho các con lăn lò, ống bức xạ, giỏ xử lý nhiệt{10}}và các bộ phận lọc khí thải với nhiệt độ hoạt động liên tục điển hình là khoảng 1000 C và đạt cực đại ở nhiệt độ 1050-1100 C. 1.4845, với lượng carbon giới hạn ở 0,10%, cho thấy độ ổn định cấu trúc vi mô tốt hơn trong các cụm hàn và thường được sử dụng cho các bộ phận bên trong nồi hơi, các bộ phận buồng đốt và thiết bị xử lý nhiệt hàn có hoạt động liên tục ở khoảng 1050 C. Giới hạn nhiệt độ chính xác phụ thuộc vào không khí, mức ứng suất và chu trình, và cần được xác nhận dựa trên thực tế thiết kế bộ phận.

Độ bền cơ học và khả năng chống ăn mòn

Ở nhiệt độ phòng, cả hai loại đều mang lại độ bền kéo trong phạm vi 500-700 MPa ở điều kiện ủ. Ở nhiệt độ cao, đặc tính kiểm soát là độ bền từ biến và độ bền đứt thay vì độ bền kéo ở nhiệt độ phòng-; lượng carbon cao hơn 1,4841 hỗ trợ sự hình thành cacbua giúp chống biến dạng dưới tải trọng duy trì. Về mặt ăn mòn, cả hai loại đều chống lại quá trình oxy hóa, cacbon hóa và sự tấn công của khí đốt nóng, đồng thời cả hai đều hoạt động tốt trong môi trường axit nitric và hóa chất nhẹ. Tuy nhiên, vì cả hai loại đều không chứa molypden nên khả năng chống rỗ trong môi trường-giàu clorua hoặc nước biển-như nước biển{8}}bị hạn chế; đối với dịch vụ clorua, thay vào đó, cần có loại ổ trục molypden{11}}chẳng hạn như 316L hoặc loại siêu austenit 6% Mo.

Chế tạo và hàn

1.4841 khó gia công hơn 1.4845 vì hàm lượng silicon cao làm tăng tốc quá trình đông cứng; nên sử dụng dụng cụ cacbua và giảm tốc độ. Việc hàn cả hai loại được thực hiện bằng chất độn hợp kim cao- phù hợp thuộc loại 310, đầu vào nhiệt thấp và kiểm soát các đường dẫn để tránh nứt nóng; 1.4841 cần kiểm soát quá trình làm nóng trước và chuyển tiếp chặt chẽ hơn vì mức độ silicon của nó. 1.4845 là cấp độ dễ tha thứ hơn đối với các bộ phận được hàn và định hình và được ưu tiên khi chế tạo có độ phức tạp cao. Nhìn chung,-không cần phải xử lý nhiệt sau mối hàn đối với cả hai loại.

Hướng dẫn lựa chọn

Chọn 1.4841 khi thành phần có chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại, yêu cầu thang đo tuân thủ chặt chẽ và việc chế tạo đơn giản, ví dụ như con lăn lò, vòi đốt và các bộ phận của hệ thống xả. Chọn 1.4845 khi bộ phận được hàn hoặc tạo hình nguội, khi cụm lắp ráp lớn hoặc khi độ ổn định cấu trúc vi mô tối đa ở nhiệt độ cao liên tục có vấn đề, ví dụ như bên trong nồi hơi, buồng đốt và cụm ống bức xạ. Khi có clorua hoặc nước biển, hãy chuyển sang loại không gỉ hợp kim molypden-và không dựa vào họ này.

Câu hỏi thường gặp

1,4841 và 1,4845 có giống với 310 và 310S không?

Chúng là các phiên bản EN của dòng ASTM 310: 1.4841 xấp xỉ UNS S31000 (310) và 1.4845 xấp xỉ UNS S31008 (310S). Giới hạn EN và ASTM hơi khác nhau, vì vậy hãy sử dụng tiêu chuẩn được chỉ định trong đơn đặt hàng.

1.4845 có chứa molypden không?

Không. Cả 1.4845 và 1.4841 đều không liệt kê molypden là một chất bổ sung hợp kim có chủ ý. Khả năng chịu nhiệt độ-cao của chúng đến từ crom, niken và silicon; đừng mong đợi khả năng chống rỗ clorua có thể so sánh được với các loại ổ trục molypden-.

Loại nào chịu được nhiệt độ cao hơn trong dịch vụ liên tục?

1.4845 thường được định mức cho hoạt động liên tục ở nhiệt độ gần 1050 C, trong khi 1.4841 thường được sử dụng ở khoảng 1000 C với mức cực đại hướng tới 1100 C. Hệ số giới hạn thường là hành vi nứt vỡ từ biến và cặn dưới áp suất và áp suất thực tế, do đó, xếp hạng phải được coi là hướng dẫn thay vì giới hạn tuyệt đối.

Những lớp này có thể được hàn?

Đúng. Sử dụng kim loại phụ loại 310-phù hợp với nhiệt lượng đầu vào thấp và nhiệt độ các lớp được kiểm soát. 1.4841 cần được kiểm soát chặt chẽ hơn vì hàm lượng silicon cao hơn làm tăng độ nhạy nứt-nóng. Xử lý nhiệt sau hàn thường không cần thiết.

1.4841 hoặc 1.4845 có thể thay thế 316L trong dịch vụ clorua không?

Không. Cả hai loại đều thiếu molypden và có khả năng chống rỗ hạn chế trong môi trường clorua. Thay vào đó, đối với dịch vụ nước biển hoặc clorua, hãy chỉ định loại 316L, 317L hoặc loại austenit siêu -Mo 6%.

Làm cách nào để quyết định giữa 1,4841 và 1,4845 đối với các bộ phận của lò?

Sử dụng 1.4841 cho các bộ phận được đúc hoặc rèn đơn giản tiếp xúc với chu trình nhiệt trong đó độ bám dính của cặn là vấn đề quan trọng. Sử dụng 1.4845 cho các cụm hàn, cấu trúc lớn và ứng dụng trong đó lượng carbon thấp cải thiện khả năng hàn và độ ổn định lâu dài của cấu trúc vi mô.