"Potravinová" nerezová ocel 20x23n18

Je vyrobena z žáruvzdorné slitiny. Jeho vlastnosti, stejně jako vlastnosti ostatních žáruvzdorných ocelí, úzce souvisí se zrnitostí. Velikost zrna závisí na elektrochemických procesech probíhajících v hraničních zónách a rozložení nečistot v okolí krystalu. Hromadění nečistot v hraničních objemech oslabuje žáruvzdorné vazby mezi krystaly při vysokých teplotách a může vést ke ztrátě pevnosti.

Vliv velikosti zrna na odolnost proti tečení

Při použití oceli 12x18n10t jako příkladu bylo zjištěno, že hrubozrnná slitina má vyšší odolnost proti tečení než slitina válcovaná za tepla s jemnými zrny. Při vysokých teplotách začnou slitiny rekrystalizovat. Pokud se jedná o hrubozrnné slitiny, není sklon čar ve dvojitém diagramu příliš strmý, což odráží lepší odolnost proti tečení. Stejné výsledky byly získány při testování chromniklové oceli 20x23n18 s hrubými zrny, která má vyšší pevnost, ale malou tažnost.

Vliv velikosti zrna na pevnost

Při snížených a pokojových teplotách mají slitiny s jemnými zrny velmi vysoké pevnostní charakteristiky. Při zvýšených teplotách vykazují hrubozrnné slitiny lepší pevnost, ale nemají dostatečnou tažnost. To platí pro slitiny s austenitickou a feritickou strukturou.

Vliv cizích příměsí v příhraničních regionech

Mechanismus interakce žáruvzdorných nečistot není dobře znám, ale bylo zjištěno, že slitiny s minimálním procentem S, Pb, Bi, Sn, Sb se vyznačují sníženou tepelnou odolností. Přítomnost desetitisícin olova ve slitině nikl-chrom-titan 75-20-2,5 Ti s 0,7 % Al výrazně snižuje vlastnosti tepelné odolnosti slitiny. Především krystalizace žáruvzdorných zrn při tuhnutí slitin a tavitelné nečistoty, které se nerozpouštějí, se hromadí v hraničních zónách. Mají významný vliv na kvalitu litých slitin. U deformovaných slitin může být oslabení pevnosti při zvýšených teplotách ještě větší v přítomnosti tavitelných nečistot. Ne všechny nečistoty mají škodlivý vliv na tepelnou odolnost. Existuje skupina prvků (wolfram, molybden, niob, bor), jejichž přídavky do slitin zvyšují pevnost mezních vrstev. Rovněž je nutné uvažovat možné změny koncentrace legujících prvků v mezní vrstvě po difúzi nebo vzniku nových fází, které vedou ke ztrátě tepelné odolnosti a snížení tažnosti slitin. Rozdíl ve velikosti zrna oceli 12x18n10t ovlivňuje procesy oddělování karbidů chrómu na hranicích zrn a náchylnost oceli k mezikrystalové korozi.

Jiné slitiny mají podobné změny v koncentraci pevného roztoku na hranicích zrn. To se projevuje rozdílnou leptatelností zrn po homogenizaci slitin při vysoké teplotě s následným ohřevem v rozsahu provozních teplot.

Disperzní kalení

Tento proces přímo souvisí s tvorbou karbidových a intermetallidových fází v žáruvzdorných slitinách a závisí na velikosti zrna. Tento proces názorně demonstrují vysokoteplotně kalené austenitické slitiny s hrubozrnnou strukturou. Disperzní vytvrzování je velmi intenzivní při současném působení napětí a teploty, mnohem lépe než při působení samotné teploty. Kritické množství nečistot, které snižují bod tání, urychluje degradaci tepelně odolných materiálů.

Zrnitost materiálu.

Vlastnosti tepelné odolnosti vysoce legovaných žáruvzdorných slitin jsou značně sníženy, pokud je materiál vícezrnný, ve kterém jsou ve vzorku současně přítomny krystaly s jemnými a hrubými zrny. Taková směs se může vyskytovat ve výrobcích, které jsou vystaveny tepelnému tlakovému zpracování, když jsou žáruvzdorné slitiny vystaveny kritickým stupňům deformace. Hrubozrnná struktura vzniká tam, kde je plastická deformace obtížná – při lisování žáruvzdorných slitin a při nerovnoměrném ochlazování slitin při deformaci. Slitiny s jedinou strukturou budou mít vyšší tepelnou odolnost než slitiny, které mají jinou strukturu zrna. V jakosti ZI 437 při t° 700 °C s jednotnou strukturou a a=36 ^kg/mm2 doba trvání zatížení do lomu = 72 hodin. Většina slitin se nerozbije před 150-200 hodinami. Pokud má materiál heterogenní strukturu, pak slitiny prasknou během 6-30 hodin. Dodržováním přesného režimu ražení je možné zabránit vzniku heterogenity dílů. Multigranularita má za následek nestabilní vlastnosti a nižší tepelnou odolnost.

Roztržky

Většina slitin bude mít malé důlky uvnitř hranic zrn. V oblasti velkých zrn se nejčastěji objevují slzy. Studie slitin zjistila, že ve skutečnosti k důlkové korozi dochází dlouho předtím, než slitiny selžou. Poté, co dojde k prvním lomům, životaschopnost materiálu se do značné míry ztratí, když teplota dosáhne 700-800 °C a napětí je 36/15 ^kg/mm2 . Nejprve je na povrchu mělké natržení a pak při dlouhodobém testování se počet a hloubka natržení postupně zvýší. V předvečer selhání jsou v materiálu trhliny a nejsou viditelné na povrchu. Největší počet bude soustředěn blíže k bodu selhání. Místo zničení se zpravidla neshoduje s místy prvních zlomů.

Jemnozrnný kov

Zatímco vícezrnné slitiny se pod napětím při vysoké teplotě lámou, jemnozrnné slitiny se při takovém napětí snadno prodlužují. V důsledku toho bude hrubozrnný a špatně plastický materiál praskat na hranicích zrn. Proto jsou výrobky s homogenní strukturou považovány za odolnější.

Plynné médium

Bylo navrženo, že tvorba trhlin ve slitině byla výsledkem vystavení plynnému prostředí. Pro testování byla na povrch nanesena vrstva niklu o tloušťce 10 um. Niklování vzorků bylo provedeno galvanickým pokovováním. V procesu testování bylo zjištěno, že trhliny se neliší od trhlin na vzorcích, které nebyly chráněny niklem.

Vlastnosti zpracování

Slitiny jsou značně ovlivněny povrchovou úpravou, což potvrdily testy. Kvůli místní koncentraci napětí působících na slitiny se vruby tvoří dříve. Makro- a mikrostruktura vzniká působením deformačních sil na slitinu při obrábění za tepla. V důsledku přehřívání výkovků turbínových kotoučů nad 1160°C vyrobených z oceli EI481 a nad 1170°C vyrobených z oceli EI4376 se charakteristiky tepelné odolnosti snížily. V obou případech způsobuje přehřátí strukturní zvětšení a také mezikrystalovou oxidaci, kterou je obtížné rozlišit pod mikroskopem. Stejný negativní efekt bude mít přehřátí při tepelném zpracování složitě legovaných žáruvzdorných slitin. Proto by měly být přísně dodržovány výrobní teploty.

Během tepelného zpracování pod tlakem slitina zjemňuje svou strukturu. Za tepla válcované a za tepla tvářené slitiny mají jemnozrnnou strukturu a stav napětí. Pokud jsou slitiny vystaveny stárnutí, získávají vysoké mechanické vlastnosti při různých teplotách, ale při velmi vysokých teplotách mají takové slitiny nízkou pevnost. Tento efekt se využívá k výrobě slitin s vyššími mechanickými vlastnostmi při mírných teplotách. To lze nazvat termomechanickou úpravou.

Nakupujte za výhodnou cenu

Evek GmbH má vždy skladem vysoce kvalitní slitiny za optimální ceny. Všechny šarže výrobků mají certifikát kvality o splnění požadavků norem a specifikací provozu. V certifikátu je uveden výrobce, číslo výkresu a název dílu, třída slitiny, tavné číslo, mechanické vlastnosti dílů, chemické složení a výsledky dodatečných zkoušek. Objednávky jsou realizovány v co nejkratším čase. Velkoobchodním zákazníkům jsou poskytovány zvýhodněné slevy.