การรักษาความร้อนของการหล่อเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกหมายถึงเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างจุลภาคส่วนใหญ่เป็นมาร์เทนไซต์ ปริมาณโครเมียมของเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกอยู่ในช่วง 12% - 18% และองค์ประกอบโลหะผสมหลัก ได้แก่ เหล็ก โครเมียม นิกเกิล และคาร์บอน

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกสามารถปรับคุณสมบัติเชิงกลได้โดยผ่านการบำบัดความร้อน และเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดหนึ่งที่ชุบแข็งได้ เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกสามารถแบ่งออกเป็นเหล็กกล้าโครเมียมมาร์เทนซิติกและเหล็กกล้าโครเมียม-นิกเกิลมาร์เทนซิติกตามองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน

 

มุมมองด่วนของเหล็กกล้าไร้สนิม Martensitic
หมวดหมู่	สแตนเลส
คำนิยาม	เหล็กกล้าไร้สนิมชนิดหนึ่งที่ชุบแข็งได้พร้อมโครงสร้างมาร์เทนซิติก
การรักษาความร้อน	การหลอม การชุบ การแบ่งเบาบรรเทา
องค์ประกอบโลหะผสม	Cr, Ni, C, Mo, V
ความสามารถในการเชื่อม	ยากจน
แม่เหล็ก	ปานกลาง
โครงสร้างจุลภาค	ส่วนใหญ่เป็นมาร์เทนซิติก
เกรดทั่วไป	Cr13, 2Cr13, 3Cr13
การใช้งาน	ใบพัดกังหันไอน้ำ, เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร, เครื่องมือผ่าตัด, การบินและอวกาศ, อุตสาหกรรมทางทะเล

 

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกหมายถึงเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างจุลภาคส่วนใหญ่เป็นมาร์เทนไซต์ ปริมาณโครเมียมของเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกอยู่ในช่วง 12% - 18% และองค์ประกอบโลหะผสมหลัก ได้แก่ เหล็ก โครเมียม นิกเกิล และคาร์บอน

เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกสามารถปรับคุณสมบัติเชิงกลได้โดยผ่านการบำบัดความร้อน และเป็นเหล็กกล้าไร้สนิมชนิดหนึ่งที่ชุบแข็งได้ เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกสามารถแบ่งออกเป็นเหล็กกล้าโครเมียมมาร์เทนซิติกและเหล็กกล้าโครเมียม-นิกเกิลมาร์เทนซิติกตามองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน

1. เหล็กโครเมียมมาร์เทนซิติก
นอกจากโครเมียมแล้ว เหล็กโครเมียมมาร์เทนซิติกยังมีคาร์บอนจำนวนหนึ่งอีกด้วย ปริมาณโครเมียมเป็นตัวกำหนดความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็ก ยิ่งมีปริมาณคาร์บอนสูงเท่าใด ความแข็งแรง ความแข็ง และความต้านทานต่อการสึกหรอก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น โครงสร้างปกติของเหล็กประเภทนี้คือมาร์เทนไซต์ และบางชนิดยังมีออสเทนไนต์ เฟอร์ไรต์ หรือเพิร์ลไลต์ในปริมาณเล็กน้อย ส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตชิ้นส่วน ส่วนประกอบ เครื่องมือ มีด ฯลฯ ที่ต้องการความแข็งแรงและความแข็งสูง แต่ไม่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูง เกรดเหล็กทั่วไปคือ 2Crl3, 4Crl3, 9Crl8 เป็นต้น

2. เหล็กมาร์เทนซิติกโครเมียม-นิกเกิล
เหล็กกล้าโครเมียม-นิกเกิลมาร์เทนซิติก ได้แก่ สเตนเลสสตีลชุบแข็งมาร์เทนซิติก สเตนเลสกึ่งออสเทนนิติกชุบแข็ง และสเตนเลสสตีล Maraging ฯลฯ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นสเตนเลสสตีลที่มีความแข็งแรงสูงหรือมีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษ เหล็กชนิดนี้มีปริมาณคาร์บอนต่ำ (น้อยกว่า 0.10%) และมีนิกเกิล บางเกรดยังมีองค์ประกอบสูง เช่น โมลิบดีนัมและทองแดง ดังนั้นเหล็กประเภทนี้จึงมีความแข็งแรงสูงโดยผสมผสานความแข็งแรงและความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนเข้าด้วยกัน ประสิทธิภาพ ความสามารถในการเชื่อม ฯลฯ ดีกว่าเหล็กกล้ามาร์เทนซิติกโครเมียม Crl7Ni2 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกนิกเกิลต่ำที่ใช้กันมากที่สุด

มาร์เทนไซต์การตกตะกอนทำให้สเตนเลสแข็งตัวเหล็กมักประกอบด้วย Al, Ti, Cu และองค์ประกอบอื่นๆ มันตกตะกอน Ni3A1, Ni3Ti และขั้นตอนเสริมการกระจายตัวอื่น ๆ บนเมทริกซ์มาร์เทนไซต์ผ่านการตกตะกอนชุบแข็งเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของเหล็กต่อไป การตกตะกอนกึ่งออสเทนไนต์ (หรือกึ่งมาร์เทนซิติก) ทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมแข็งตัว เนื่องจากสถานะดับยังคงเป็นออสเทนไนต์ ดังนั้นสถานะดับแล้วยังสามารถทำงานเย็นได้และเพิ่มความแข็งแกร่งด้วยการบำบัดระดับกลาง การรักษาอายุ และกระบวนการอื่น ๆ ด้วยวิธีนี้ ออสเทนไนต์ในการตกตะกอนของเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกที่แข็งตัวสามารถเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์ได้โดยตรงหลังจากการชุบแข็ง ซึ่งนำไปสู่ข้อเสียของความยากลำบากในการประมวลผลและการขึ้นรูปในภายหลัง เกรดเหล็กที่ใช้กันทั่วไปคือ 0Crl7Ni7AI, 0Crl5Ni7M02A1 เป็นต้น เหล็กประเภทนี้มีความแข็งแรงค่อนข้างสูง โดยทั่วไปมีถึง 1200-1400 MPa และมักใช้ทำชิ้นส่วนโครงสร้างที่ไม่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนสูง แต่ต้องการความแข็งแรงสูง

การรักษาความร้อนที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกคือการชุบแข็งและการแบ่งเบาบรรเทา มักจะเลือกระบายความร้อนด้วยน้ำมันหรืออากาศที่อุณหภูมิ 950-1050 ℃ จากนั้นอบที่อุณหภูมิ 650-750°C โดยทั่วไปควรอบคืนสภาพทันทีหลังการชุบแข็ง เพื่อป้องกันไม่ให้การหล่อแตกร้าวเนื่องจากความเครียดของโครงสร้างที่ดับแล้ว

การหล่อเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกคาร์บอนต่ำที่มีความแข็งแรงสูงที่ประกอบด้วยนิกเกิล โมลิบดีนัม ซิลิคอน และองค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆ ในปริมาณเล็กน้อย มีคุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมดี คุณสมบัติการเชื่อม และความต้านทานการสึกหรอหลังจากการทำให้เป็นมาตรฐานและการแบ่งเบาบรรเทา การหล่อดังกล่าวใช้กันอย่างแพร่หลายในการหล่อแบบรวมและการหล่อ + ใบพัดเชื่อมของกังหันไฮดรอลิกขนาดใหญ่ ในกรณีนี้ ข้อกำหนดการรักษาความร้อนที่มักจะเลือกคือการปรับให้เป็นมาตรฐานที่ 950 - 1,050 ℃ และการแบ่งเบาบรรเทาที่ 600 -670 ℃