Bildande element av austenitiskt rostfritt stål

Bildande element av austenitiskt rostfritt stål

Rostfritt stålrör är en järnbaserad legering med en massandel av legeringselement som sträcker sig från 12 % till mer än 50 %. Legeringselement påverkar stabiliteten i austenit-, ferrit- och martensitfaserna och påverkar därmed jämviktsförhållandet mellan faserna relaterade till stabiliteten. De element som tillförs rostfritt stål kan delas in i element som bildar stabil ferrit och element som bildar stabil austenit. Martensit är en fasomvandlingsprodukt som bildas när austenit svalnar från hög temperatur till låg temperatur. Om austenit inte bildas vid hög temperatur kommer martensitfasen inte att erhållas vid låg temperatur.

Austenitiska rostfria stålrör innehåller hög nickelhalt och andra austenitbildande element, vilket främjar bildandet av austenitfas, vilket gör den stabil vid rumstemperatur eller ännu lägre temperaturer. Ferritiska sömlösa rör av rostfritt stål innehåller element som försvagar bildningen av austenit, såsom hög kromhalt, vilket gör ferrit till den dominerande faskomponenten. Martensitiska rostfria rör har en austenitstruktur vid höga temperaturer. Denna austenit är dock instabil och omvandlas under kylning. Mikrostrukturen hos rostfria stålrör kan styras av balansen mellan austenitbildande element och ferritbildande element. Justeringen av balansen mellan de två elementen spelar en viktig roll för de mekaniska egenskaperna, korrosionsbeständigheten och svetsbarheten hos rostfria stålrör.
Att lägga till aluminium, titan, koppar och molybden till sömlösa rör av rostfritt stål kan främja utfällningsreaktionen och stärka stålet. Nederbördshärdande (PH) martensitiska sömlösa rör av rostfritt stål som innehåller Cu, AI och Mo kan erhålla en sträckgräns vid rumstemperatur som överstiger 1375MPa (200k8i) efter värmebehandling. Austenitiska sömlösa rör av rostfritt stål innehåller ofta titan och aluminium för att bilda nickel-titan- och nickel-aluminiumutfällningsfaser, som fungerar på samma sätt som de nederbördsförstärkande faserna i nickelbaserade superlegeringar. Aluminium är en ferritbildare i fast lösning, medan koppar är en svag austenitbildare. Fällningar med sammansättningar nära ren koppar kan användas för att stärka martensitiska stål såsom 174PH-stål. Ferritbildande element inkluderar: krom, molybden, kisel, niob, titan, aluminium, vanadin och volfram. Austenitbildande grundämnen inkluderar: nickel, mangan, kol, kväve, koppar och kobolt.