Smeltepunkt for rustfritt stål: En viktig veiledning for maskiningeniører

Rustfritt stål har en rekke sammensetninger avhengig av kravene. Basert på mikrostrukturer er disse som austenittiske karakterer (316, 304), ferritiske karakterer (430, 434) og martensittiske karakterer (410, 420). På samme måte kan de kategoriseres som legeringselementtilsetninger. De har alle forskjellige mekaniske og korrosjonsegenskaper. Nå oppstår spørsmålet her om alle disse karakterene har samme smeltepunkt? Hvis det er annerledes, hvilken funksjon gjør det annerledes, og hvis det er det samme, hvordan er andre ting annerledes? Denne artikkelen vil fremheve viktige punkter om smeltepunktet til rustfritt stål.

Introduksjon til rustfritt stål

Rustfritt stål er kjent for sine gode mekaniske egenskaper og korrosjonsbestandighet. Tilsetning av legeringselementer forbedrer ytterligere egenskapene som Ni, Co, Mb, Ti etc.

Opprinnelse og sammensetning

Rustfritt stål ble laget på begynnelsen av 1900-tallet. i 1912 gjorde en engelsk forsker, Harry Brearly, en oppdagelse ved å eksperimentere stål med forskjellig sammensetning. Etter det fører dens fremskritt til industrialisering. Den består først og fremst av jern, krom og karbon. Legeringselementer tilsettes for ytterligere å øke egenskapene. For det meste er sammensetningen avhengig av søknad og prosjektkostnad. Hovedelementet i Cr i denne legeringen gir korrosjonsbestandighet.

Vanlige applikasjoner i produksjon

Bruken av rustfritt stål i forskjellige bransjer er som:

• Produksjon

Alle typer produksjonsindustri som bil, romfart, luftfart og marine, krever alle rustfritt stål. Dette gir strekkfasthet, varmebestandighet, korrosjonsbestandighet, holdbarhet og er et kostnadseffektivt alternativ. rustfrie stålstenger brukes til å lage motorer, eksosanlegg, girkasser og andre deler for støttesystem av struktur.

• Anlegg

rustfritt stål er hovedmaterialet for forsterkende betongkonstruksjon i konstruksjon. Det gir støtte til tak, bygninger og broer. Rustfrie stållegeringer brukes til å skjøte sammen betong og støtte fortau og motorveier.

• Næringsmiddelindustrien

Rustfrie stållegeringer er enkle å rengjøre og kan opprettholde hygienen. Denne funksjonen er mest etterspurt i næringsmiddelindustrien. Den brukes også til å lage apparater, og dens korrosjonsbestandighet er ideell for å behandle flytende mat og drikke.

• Farmasøytisk og medisinsk

Rustfrie stållegeringer har en eksepsjonell evne til å motstå kroppsvæsker. Dens korrosjonsbestandighet og strekkstyrke er ideelle for kroppsimplantater. Det brukes også til å lage kirurgiske verktøy.

• Energisektoren

Energisektoren er svært avhengig av stållegeringer på grunn av høy varmebestandighet og høye driftstemperaturer. Smeltepunktet for rustfrie stållegeringer er svært høyt. Disse brukes til å lage varmevekslere, kondere og kjeler.

Forstå det grunnleggende om smeltepunkter

For å forstå den grunnleggende kunnskapen om smeltepunkt, er det viktig å først kjenne definisjonen.

Hva er smeltepunktet?

Det er temperaturen der fast stoff smelter til væske. Smeltepunktet til krystallinsk materiale brukes til å identifisere den rene forbindelsen og elementet. De fleste amorfe materialer smelter over et temperaturområde. Materiale ved smeltepunktet kan eksistere i likevektstilstand.

Smeltepunkt for rustfritt stål i detalj

Når det gjelder de mange stållegeringene, skjer smelting av rustfritt stål ved en rekke temperaturer. Det er ikke bare et smeltepunkt for rustfritt stål. smelting av rustfritt stål skjer fra 1400-1530 ℃. Jern har et smeltepunkt på 1535 ℃. Tilsvarende har andre elementer i rustfritt stål som Cr 1890 ℃ og Ni har 1453 ℃. Derfor har hver klasse forskjellig smeltepunkt. avhengig av mengden legeringselement, er det nøyaktige smeltepunktet for rustfritt stål forskjellig fra forskjellig kvalitet.

Hvilken temperatur smelter rustfritt stål?

Smelting av rustfritt stål starter fra 1400℃ til 1530℃. Hver klasse har et annet smeltepunkt avhengig av sammensetningen.

Smeltepunkter for vanlige rustfrie stålkvaliteter

Sammenligning med andre materialer

Metaller og legeringer har forskjellig smeltepunkt. Som diskutert ovenfor, smelting av rustfritt stål utført ved 1400-1530 ℃. Karbonstål har litt høyere smeltepunkt på 140-1550 ℃. Støpejern har 1200 ℃ smeltepunkt. Kobber smelter ved 1080℃. Krom smelter ved rundt 1800 ℃. Nikkel smelter ved 1452℃. Aluminium har 680 ℃ smeltepunkt. Blant metall har wolfram høyeste smeltepunkt 3400 ℃. Kvikksølv har det laveste smeltepunktet -39 ℃.

Faktorer som påvirker smeltepunktet for rustfritt stål

Rollen til legeringselementer

Tilsetning av legeringselementer reduserer normalt smeltepunktet til stållegeringer. Siden jern har 1550 ℃ smeltepunkt. I tillegg har legeringselementer som Ni og Cr et høyere smeltepunkt enn rustfritt stål. Imidlertid har rustfritt stål 1400-1530 ℃ smelteområde. Ved høyere temperaturer har legeringer en tendens til å miste sin strekkfasthet. Derfor holdes driftstemperaturene under materialets smeltepunkt.

Påvirkning av produksjonsprosesser

Metlings- og produksjonsprosesser utføres vellykket når riktig temperatur er valgt. Smeltetemperaturen har innvirkning på sluttproduktet. Det har innvirkning på primære prosesser som smiing, rulling, tegning. På grunn av forskjellige smeltepunkter for hvert metall i en legering, har produksjonsprosesser en toleranse. Det er derfor den dekker et temperaturområde og ikke bare et punkt.

Praktiske anvendelser og hensyn

Sveising og smeltepunkter

Varme som en lysbue eller flamme er viktig for å smelte grunnmetallet ved sveising. Det viktige hensynet til varmetilførsel er kjølehastigheten til sveiser. Dette kan ha negative effekter på mikrostrukturen til varmepåvirkningssonen. Ved lavere temperaturer er det mest sannsynlig at sveiser sprekker eller vikler seg på grunn av høy kjølehastighet. Alle disse punktene er relatert til smeltepunktet til basismaterialet. rustfritt stål har generelt et høyere smelteområde enn sveising. Derfor blir de fleste egenskaper ikke kompromittert under sveising.

Formingsprosesser påvirket av smeltepunkt

Styrken til rustfritt stål reduseres ved høyere temperaturer. derfor er driftstemperaturene svært lavere enn smeltepunktene i stedet for å ha høy varmebestandighet. Endringene av egenskaper kan resultere i mindre krefter under formingen. Men duktiliteten er høy ved høyere temperatur, noe som hjelper til med plastisk deformasjon av rustfritt stål.

Avanserte emner i smeltepunkter for rustfritt stål

Høyytelseslegeringer

Høyytelses rustfritt stål som dupleksstål har 1410-1460 ℃ smelteområde. Legeringer med høyere styrke anbefales normalt ikke for drift med høye driftstemperaturer, selv om de har høy varmebestandighet. Dette skyldes at det oppstår nedbørsherding ved høyere temperatur.

Smelteatferd under forskjellige forhold

Varmebehandling eller kaldbearbeiding kan være fordelaktig i temperaturområdet for elastisk deformasjon av stål ved 480 ℃. Dette øker materialets styrke. men stål som dobbeltstål kan bli sprø ved 350 ℃. Denne legeringen har høy oksidasjonsmotstand på grunn av høyt Cr-innhold, men har begrensede bruksområder.

Konklusjon

Smelting av rustfritt stål skjer ved 1400-1550 ℃. Hver klasse har et annet smeltepunkt på grunn av forskjellig legeringssammensetning. rustfritt stål er kjent for høy strekkfasthet, korrosjonsbestandighet og varmebestandighet. Brukstemperaturen til rustfritt stål er langt lavere enn smeltetemperaturen. Dette er fordi de mekaniske egenskapene og korrosjonsegenskapene reduseres ved høyere temperaturer. derfor er materialet designet basert på brukstemperatur og ikke smeltepunkt for rustfritt stål.