Ruostumattoman teräksen sulamispiste: tärkeä opas koneinsinöörille

Ruostumattoman teräksen koostumus vaihtelee vaatimuksista riippuen. Mikrorakenteiden perusteella nämä ovat kuten austeniittiset (316, 304), ferriittiset (430, 434) ja martensiittiset (410, 420). Samalla tavalla ne voidaan luokitella seosainelisäyksiksi. Niillä kaikilla on erilaiset mekaaniset ja korroosioominaisuudet. Nyt herää kysymys, onko kaikilla näillä arvoilla sama sulamispiste? Jos erilainen, mikä ominaisuus tekee siitä erilaisen, ja jos sama, kuinka muut asiat ovat erilaisia? Tämä artikkeli korostaa tärkeitä kohtia ruostumattoman teräksen sulamispisteestä.

Johdatus ruostumattomaan teräkseen

Ruostumaton teräs on kuuluisa erinomaisista mekaanisista ominaisuuksistaan ​​ja korroosionkestävyydestään. Seosalkuaineiden lisääminen parantaa entisestään sen ominaisuuksia, kuten Ni, Co, Mb, Ti jne.

Alkuperä ja koostumus

Ruostumatonta terästä valmistettiin 1900-luvun alussa. vuonna 1912 englantilainen tutkija Harry Brearly teki löydön kokeilemalla terästä, jolla oli eri koostumus. Sen jälkeen sen edistyminen johtaa teollistumiseen. Se koostuu pääasiassa raudasta, kromista ja hiilestä. Seoselementtejä lisätään lisäämään sen ominaisuuksia entisestään. Enimmäkseen kokoonpano riippuu hakemuksesta ja projektin kustannuksista. Tämän seoksen Cr:n pääelementti tarjoaa korroosionkestävyyden.

Yleiset sovellukset valmistuksessa

Ruostumattoman teräksen käyttötarkoitukset eri teollisuudenaloilla ovat:

• valmistus

Kaikenlaiset valmistusteollisuudet, kuten auto-, ilmailu-, ilmailu- ja meriteollisuus, kaikki vaativat ruostumatonta terästä. Tämä tarjoaa vetolujuuden, lämmönkestävyyden, korroosionkestävyyden, kestävyyden ja on kustannustehokas vaihtoehto. ruostumattomasta teräksestä valmistettuja tankoja käytetään moottoreiden, pakojärjestelmän, voimansiirron ja muiden rakenteen tukijärjestelmän osien valmistukseen.

• rakentaminen

ruostumaton teräs on tärkein materiaali betonirakenteiden vahvistamisessa rakentamisessa. Se tukee kattoa, rakennuksia ja siltoja. Ruostumattomia terässeoksia käytetään betonin liittämiseen ja päällysteiden ja moottoriteiden tukemiseen.

• Elintarviketeollisuus

Ruostumattomasta teräksestä valmistetut seokset ovat helppoja puhdistaa ja ne voivat ylläpitää hygieniaa. Tämä ominaisuus on kysytyin elintarviketeollisuudessa. Sitä käytetään myös kodinkoneiden valmistukseen ja sen korroosionkestävyys on ihanteellinen nestemäisten ruokien ja juomien käsittelyyn.

• Farmaseuttiset ja lääketieteelliset

Ruostumattomilla terässeoksilla on poikkeuksellinen kyky kestää kehon nesteitä. Sen korroosionkestävyys ja vetolujuus ovat ihanteellisia vartaloimplanteille. Sitä käytetään myös kirurgisten työkalujen valmistukseen.

• Energia-ala

Energiasektori on erittäin riippuvainen terässeoksista korkean lämmönkestävyyden ja korkeiden käyttölämpötilojen vuoksi. Ruostumattoman teräksen metalliseosten sulamispiste on erittäin korkea. Niitä käytetään lämmönvaihtimien, konderien ja kattiloiden valmistukseen.

Sulamispisteiden perusteiden ymmärtäminen

Sulamispisteen perustietojen ymmärtämiseksi on tärkeää ensin tietää sen määritelmä.

Mikä on sulamispiste?

Se on lämpötila, jossa kiinteä aine sulaa nesteeksi. Kiteisen materiaalin sulamispistettä käytetään puhtaan yhdisteen ja alkuaineen tunnistamiseen. Useimmat amorfiset materiaalit sulavat tietyllä lämpötila-alueella. Materiaali voi sulamispisteessään olla tasapainotilassa.

Ruostumattoman teräksen sulamispiste yksityiskohtaisesti

Mitä tulee moniin terässeoksiin, ruostumattoman teräksen sulaminen tapahtuu eri lämpötiloissa. Se ei ole vain ruostumattoman teräksen sulamispiste. ruostumattoman teräksen sulaminen tapahtuu 1400-1530 ℃. Raudan sulamispiste on 1535 ℃. Samoin muiden ruostumattoman teräksen elementtien, kuten Cr:n, lämpötila on 1890 ℃ ja Ni:n lämpötila on 1453 ℃. Siksi jokaisella luokalla on erilainen sulamispiste. seosaineen määrästä riippuen ruostumattoman teräksen tarkka sulamispiste vaihtelee eri laatuluokissa.

Missä lämpötilassa ruostumaton teräs sulaa?

Ruostumattoman teräksen sulaminen alkaa 1400 ℃ - 1530 ℃. Jokaisella lajikkeella on erilainen sulamispiste sen koostumuksesta riippuen.

Yleisten ruostumattoman teräksen sulamispisteet

Vertailu muihin materiaaleihin

Metalleilla ja metalliseoksilla on eri sulamispiste. Kuten edellä mainittiin, ruostumattoman teräksen sulatus tapahtuu 1400-1530 ℃:ssa. Hiiliteräksellä on hieman korkeampi sulamispiste 140-1550 ℃. Valuraudalla on 1200 ℃ sulamispiste. Kupari sulaa 1080 asteessa. Kromi sulaa noin 1800 ℃. Nikkeli sulaa 1452 ℃:ssa. Alumiinin sulamispiste on 680 ℃. Metallien joukossa volframilla on korkein sulamispiste 3400 ℃. Elohopealla on alin sulamispiste -39 ℃.

Ruostumattoman teräksen sulamispisteeseen vaikuttavat tekijät

Seosaineiden rooli

Seosalkuaineiden lisääminen alentaa normaalisti terässeosten sulamispistettä. Koska raudalla on 1550 ℃ sulamispiste. Lisäksi seosaineilla, kuten Ni ja Cr, on korkeampi sulamispiste kuin ruostumattomalla teräksellä. Ruostumattoman teräksen sulamisalue on kuitenkin 1400-1530 ℃. Korkeammissa lämpötiloissa seokset menettävät vetolujuuttaan. Siksi käyttölämpötilat pidetään materiaalin sulamispisteen alapuolella.

Valmistusprosessien vaikutus

Sulatus- ja valmistusprosessit onnistuvat, kun oikea lämpötila valitaan. Sulamislämpötila vaikuttaa lopputuotteeseen. Sillä on vaikutusta primaariprosessiin, kuten takomiseen, valssaukseen, vetämiseen. Seoksen kunkin metallin eri sulamispisteiden vuoksi valmistusprosesseilla on toleranssi. Siksi se kattaa lämpötila-alueen, ei vain pistettä.

Käytännön sovelluksia ja huomioita

Hitsaus- ja sulamispisteet

Lämpö kaarena tai liekkinä on tärkeää perusmetallin sulattamiseksi hitsauksessa. Tärkeä lämmöntuontitekijä on hitsien jäähtymisnopeus. Tällä voi olla haitallisia vaikutuksia lämpövaikutusalueen mikrorakenteeseen. Alemmissa lämpötiloissa hitsit halkeilevat tai kietoutuvat todennäköisimmin korkean jäähdytysnopeuden vuoksi. Nämä kaikki pisteet liittyvät perusmateriaalin sulamispisteeseen. ruostumattomalla teräksellä on yleensä korkeampi sulamisalue kuin hitsauksella. Siksi useimmat ominaisuudet eivät vaarannu hitsauksen aikana.

Muovausprosessit, joihin sulamispiste vaikuttaa

Ruostumattoman teräksen lujuus heikkenee korkeammissa lämpötiloissa. siksi käyttölämpötilat ovat hyvin alhaisemmat kuin sulamispisteet sen sijaan, että niillä olisi korkea lämmönkestävyys. Ominaisuuksien muutokset voivat aiheuttaa vähemmän voimia muovauksen aikana. Mutta sitkeys on korkea korkeammissa lämpötiloissa, mikä auttaa ruostumattoman teräksen plastiseen muodonmuutokseen.

Ruostumattoman teräksen sulamispisteiden edistyneet aiheet

Korkean suorituskyvyn metalliseokset

Korkean suorituskyvyn ruostumattoman teräksen, kuten duplex-teräksen, sulamisalue on 1410-1460 ℃. Vahvempia metalliseoksia ei yleensä suositella korkeissa käyttölämpötiloissa, vaikka niillä on korkea lämmönkestävyys. Tämä johtuu saostuman kovettumisesta korkeammassa lämpötilassa.

Sulamiskäyttäytyminen erilaisissa olosuhteissa

Lämpökäsittely tai kylmämuokkaus voi olla edullista terästen elastisen muodonmuutoksen lämpötila-alueella 480 ℃:ssa. Tämä lisää materiaalin lujuutta. mutta teräkset, kuten kaksoisteräkset, voivat haurastua 350 asteessa. Tällä seoksella on korkea hapettumisenkestävyys korkean Cr-pitoisuuden vuoksi, mutta sillä on rajoitetut sovellukset.

Yhteenveto

Ruostumattoman teräksen sulaminen tapahtuu 1400-1550 ℃ lämpötilassa. Jokaisella lajikkeella on erilainen sulamispiste erilaisesta seoskoostumuksesta johtuen. ruostumattomat teräkset tunnetaan korkeasta vetolujuudesta, korroosionkestävyydestä ja lämmönkestävyydestä. Ruostumattoman teräksen käyttölämpötila on paljon alhaisempi kuin sulamislämpötila. Tämä johtuu siitä, että mekaaniset ominaisuudet ja korroosioominaisuudet heikkenevät korkeammissa lämpötiloissa. siksi materiaali on suunniteltu käyttölämpötilan eikä ruostumattoman teräksen sulamispisteen perusteella.