O aceiro inoxidable ferrítico refírese ao aceiro inoxidable con ferrita cúbica centrada no corpo como estrutura da matriz a alta temperatura e temperatura normal. O aceiro inoxidable ferrítico ten ferro e cromo como elementos principais, xeralmente non contén níquel, e algúns conteñen unha pequena cantidade de molibdeno, titanio ou niobio e outros elementos. Ten unha boa resistencia á oxidación, á corrosión e á corrosión por cloruros. Ademais, o aceiro inoxidable ferrítico tamén ten as características de gran condutividade térmica, pequeno coeficiente de expansión, boa resistencia á oxidación e excelente resistencia á corrosión por estrés. Utilízase principalmente para fabricar pezas resistentes á corrosión atmosférica, ao vapor de auga, á auga e á corrosión do ácido oxidativo. As calidades representativas de aceiro inoxidable ferrítico son: AISI 410 (UNS S41000), AISI 420 (UNS S42000), AISI 430 (UNS S43000) segundo ASTM; 1.4006, 1.4021, 1.4016, segundo a norma EN...etc.
O aceiro inoxidable ferrítico pódese dividir en cromo baixo, cromo medio e cromo alto segundo o contido de cromo. Segundo a pureza do aceiro, especialmente o contido de impurezas de carbono e nitróxeno, pódese dividir en aceiro inoxidable ferrítico ordinario e aceiro inoxidable ferrítico ultrapuro. O aceiro inoxidable ferrítico común ten as desvantaxes de fraxilidade a baixa temperatura e temperatura ambiente, sensibilidade á entalladura, alta tendencia á corrosión intergranular e escasa soldabilidade. Aínda que este tipo de aceiro foi desenvolvido antes, a súa aplicación industrial foi moi restrinxida. Estas deficiencias do aceiro inoxidable ferrítico común están relacionadas coa pureza do aceiro, especialmente o alto contido de elementos intersticiais como carbono e nitróxeno no aceiro. Sempre que o carbono e o nitróxeno do aceiro sexan o suficientemente baixos, as deficiencias anteriores pódense superar basicamente.
Comparado conaceiro inoxidable austenítico, o aceiro inoxidable ferrítico ten unha mellor resistencia á corrosión, resistencia á calor e procesabilidade. Dado que a fase de ferrita dificilmente pode disolver o carbono, a ferrita ten as características de ser suave e fácil de deformar. Do mesmo xeito que o aceiro inoxidable martensítico, xa que a estrutura de celosía é unha estrutura cúbica centrada no corpo, é paramagnético, polo que o aceiro inoxidable ferrítico é magnético. O aceiro inoxidable austenítico non é magnético debido á súa estrutura cúbica centrada na cara.
O prezo do aceiro inoxidable ferrítico non só é relativamente baixo e estable, senón que tamén ten moitas características e vantaxes únicas. Probouse que o aceiro inoxidable ferrítico é un material alternativo moi excelente.
Aceiro inoxidable ferrítico ordinario
Estes aceiros inclúen contidos baixos, medios e altos de cromo. O aceiro inoxidable ferrítico con baixo contido de cromo contén entre un 11% e un 14% de cromo, como 00Cr12 e 0Cr13Al en China. American AISI 400, 405, 406MF-2. Este tipo de aceiro ten boa tenacidade, plasticidade, deformación en frío e soldabilidade. Debido a que o aceiro contén unha certa cantidade de cromo e aluminio, ten unha boa resistencia á oxidación e á ferruxe. O 405 pódese usar como torre de refino de petróleo, revestimento de tanque, pala de turbina de vapor, dispositivo resistente á corrosión de xofre de alta temperatura, etc. 400 para electrodomésticos e de oficina, etc. etc. Aceiro inoxidable ferrítico de cromo medio, o contido de cromo é do 14% ao 19%, como 1Cr17 e 1Cr17Mo en China. AISI 429, AISI 430, AISI 433, AISI 434, AISI 435, AISI 436, AISI 439 nos Estados Unidos. Este tipo de aceiro ten unha mellor resistencia á corrosión e á ferruxe. O seu coeficiente de endurecemento é pequeno (n≈2) e ten un bo rendemento de embutición profunda, pero a súa ductilidade é pobre. O aceiro inoxidable ferrítico AISI 430 úsase para a decoración arquitectónica, decoración de automóbiles, equipos de cociña, queimadores de gas e pezas de equipos industriais de ácido nítrico, etc. AISI 434 úsase para a decoración exterior de automóbiles e edificios. 439 úsase como mangueira para quentadores de auga a gas, gasodutos de carbón e gas, etc. O aceiro inoxidable ferrítico con alto contido de cromo contén entre un 19% e un 30% de cromo, como Cr18Si2 e Cr25 en China, AISI 442, AISI 443 e AISI 446 nos Estados Unidos. Estados. Estes aceiros teñen unha boa resistencia á oxidación. AISI 442 úsase continuamente na atmosfera, a temperatura límite superior é de 1035 °C e a temperatura máxima para uso continuo é de 980 °C. O aceiro inoxidable ferrítico AISI 446 ten unha mellor resistencia á oxidación.
Acero inoxidable ferrítico de alta purezal
Este tipo de aceiro contén nitróxeno, carbono extremadamente baixo; alto cromo, molibdeno, titanio, niobio e outros elementos. Como 00Cr17Mo, 00Cr18Mo2, 00Cr26Mol, 00Cr30Mo2 de China. Este tipo de aceiro ten boas propiedades mecánicas (especialmente dureza), soldabilidade, resistencia á corrosión intergranular, resistencia á corrosión por picaduras, resistencia á corrosión por fendas e excelente resistencia á corrosión por estrés. Por exemplo, o aceiro inoxidable ferrítico 18-2 ten unha boa resistencia á corrosión en ácido nítrico, ácido acético, NaOH, a resistencia á corrosión por picaduras no 3% de NaCl e FeCl3 é equivalente ou supera o aceiro inoxidable austenítico 18-8, o aceiro 26CrMo en moitos medios Resistencia á corrosión , especialmente en ácidos orgánicos, ácidos oxidantes e álcalis fortes. Ten unha boa resistencia á corrosión por picaduras nun medio forte de cloruro. Non hai fisuras por corrosión por tensión no cloruro, sulfuro de hidróxeno, ácido sulfúrico excesivo e álcali forte. 30Cr-2Mo ten unha maior resistencia á corrosión por picaduras e á corrosión por fendas mantendo a resistencia á corrosión por estrés.
Resistencia á corrosión do aceiro inoxidable ferrítico
(1) Corrosión uniforme.
O cromo é o elemento máis fácil de pasivar. No ambiente atmosférico, a aliaxe de ferro e cromo cun contido de cromo superior ao 12% pódese autopasivar. No medio oxidante, o contido de cromo pode ser pasivado se é superior ao 17%. Nalgúns medios corrosivos pódense engadir altos elementos en cromo e molibdeno, níquel, cobre e outros para obter unha boa resistencia á corrosión.
(2) Corrosión intergranular.
Os aceiros inoxidables ferríticos, como os austeníticos, sofren corrosión intergranular, pero o tratamento de sensibilización e tratamento térmico para evitar esta corrosión son todo o contrario. O aceiro inoxidable ferrítico é propenso á corrosión intergranular por arrefriamento rápido superior a 925 °C, e o estado (estado sensibilizado) que é susceptible á corrosión intergranular pode eliminarse despois dun curto período de temperado a 650-815 °C. A corrosión intergranular do aceiro ferrítico tamén é o resultado do esgotamento do cromo causado pola precipitación do carburo. Polo tanto, reducir o contido de carbono e nitróxeno no aceiro e engadir elementos como titanio e niobio pode reducir a susceptibilidade á corrosión intergranular.
(3) Corrosión por picaduras e fendas.
O cromo e o molibdeno son os elementos máis eficaces para mellorar a resistencia á corrosión por picaduras e fendas do aceiro inoxidable. A medida que aumenta o contido de cromo, o contido de cromo na película de óxido tamén aumenta e a estabilidade química da película aumenta. O molibdeno adsórbese na superficie do metal activo en forma de MoO4, o que inhibe a disolución do metal, promove a repasivación e evita o dano da película. Polo tanto, o aceiro inoxidable ferrítico de alto cromo e molibdeno ten unha excelente resistencia á corrosión por picaduras e fendas.
(4) Resistencia á fisuración por corrosión por tensión.
Debido ás características da estrutura organizativa, o aceiro inoxidable ferrítico é resistente á corrosión no medio onde o aceiro inoxidable austenítico produce fisuras por corrosión por tensión.
Propiedades mecánicas do aceiro inoxidable ferrítico
O aceiro inoxidable ferrítico non se pode reforzar mediante tratamento térmico porque non hai cambio de fase. Xeralmente, úsase despois do recocido a 700-800 °C. Debido ao tamaño atómico similar do ferro e do cromo, o efecto de reforzo da solución sólida é pequeno, o límite de fluencia e a resistencia á tracción do aceiro inoxidable ferrítico son lixeiramente superiores ao do aceiro con baixo contido de carbono e a ductilidade é inferior á do aceiro baixo carbono. .
1) Fraxilidade a temperatura ambiente do aceiro inoxidable ferrítico común.
O aceiro inoxidable ferrítico común é sensible ás muescas e a temperatura de transición fráxil é superior á temperatura ambiente, excepto no aceiro inoxidable ferrítico con baixo contido de cromo. Canto maior sexa o contido de cromo, maior será a fraxilidade en frío. Esta fraxilidade en frío está relacionada cos elementos intersticiais como o carbono e o nitróxeno do aceiro, e o aceiro ferrítico ultrapuro ten un contido de carbono moi baixo en elementos intersticiais como o carbono e o nitróxeno, polo que pode obter unha boa tenacidade e unha transición fráxil. a temperatura pódese baixar por debaixo da temperatura ambiente.
2) Fragilización a alta temperatura do aceiro inoxidable ferrítico común.
O aceiro inoxidable ferrítico ordinario quéntase a máis de 927 ° C e despois arrefríase rapidamente a temperatura ambiente, a plasticidade e a dureza redúcense significativamente. Esta fragilización a alta temperatura está relacionada coa rápida precipitación de compostos de carbono (nitruro) nos límites dos grans ou dislocacións a unha temperatura de 427-927 °C. Reducir o contido de carbono e nitróxeno do aceiro (usando tecnoloxía ultrapura) pode mellorar moito esta fraxilidade. Ademais, cando o aceiro ferrítico se quenta por riba dos 927 °C, a capacidade do gran engrosarase e o gran groso deteriorará a plasticidade e dureza do aceiro.
3) Formación da fase σ.
Segundo o diagrama de fase ferro-cromo, cando se manteña a 500-800 °C, a aliaxe que contén 40%-50% de cromo formará unha soa fase σ e a aliaxe que conteña menos do 20% ou máis do 70% de cromo formará unha estrutura bifásica α+σ. A formación da fase σ reducirá significativamente a ductilidade e dureza do aceiro. Polo tanto, o aceiro inoxidable ferrítico non debe usarse durante moito tempo a 500-800 °C.
4) Fraxilidade a 475 °C.
O aceiro ferrítico con alto contido de cromo (>15%) estará fortemente fragilizado cando se manteña a 400-500 °C. Este tipo de fragilización leva un tempo máis curto que a precipitación da fase σ. Por exemplo, cando o aceiro inoxidable ferrítico 0,080C-0,4Si-16,9Cr se mantén a 450 °C durante 4 horas, a resistencia ao impacto a temperatura ambiente case cae a cero. O grao de fragilidade aumenta co aumento do contido de cromo, pero a tenacidade pódese recuperar despois dun tratamento superior a 600 °C. A fragilización a 475 °C é o resultado da precipitación da fase alfa rica en cromo. Este aceiro debe evitar quentar preto de 475 °C.
Hora de publicación: maio-02-2023