Stal nierdzewna - właściwości mechaniczne i magnetyczne

Drukuj
Ocena użytkowników:  / 1
SłabyŚwietny 
Kategoria: Stal nierdzewna
Opublikowano
Super User Odsłony: 3293

        Właściwości mechaniczne i magnetyczne ELEMENTÓW ZŁĄCZNYCH ZE STALI NIERDZEWNYCH, STALI KWASOODPORNYCH WG NORMY ISO 3506. Norma ta jest z roku 2000, od tego czasu pojawiły się nowe rodzaje stali nierdzewnych, jednak większość wiadomości jest nadal aktualna i przydatna.
Pierwsza częśc będzie dotyczyła charakterystyki grupy A
Stal grupy A (struktura austenityczna)
       W ISO 3506 jest podanych pięć głównych rodzajów stali austenitycznych od A1 do A5. Nie mogą one być hartowane i zwykle są niemagnetyczne. Stale nierdzewne przeznaczone do hartowania to stale martenzytyczne, tworzą jedną z grup stali nierdzewnych o wysokich właściwościach wytrzymałościowych. Używa się je na narzędzia tnące (elementy maszyn tnących, noże myśliwskie, sprzęt chirurgiczny)i inne. Stale tej grupy nadają się do zastosowań w mało agresywnych środowiskach korozyjnych. Nie znajdują więc zastosowania do produkcji elementów złącznych ( śruby ze stali nierdzewnej , nakrętki, podkładki, nity ze stali nierdzewnej).


       Aby zmniejszyć podatność na utwardzanie, do stali rodzajów od A1 do A5 można dodać miedzi.
Ponieważ tlenek chromu daje większą wytrzymałość stali na korozję, dla stali niestabilizowanych rodzajów A2 i A4 bardzo ważna jest niska zawartość węgla. Z powodu wysokiego powinowactwa chromu do węgla uzyskuje się węglik chromu zamiast tlenku chromu, który jest bardziej właściwy w podwyższonych temperaturach.
Dla stali stabilizowanych typy A3 i A5, składniki Ti, Nb lub Ta reagując z węglem powodują w pełnym zakresie powstawanie tlenku chromu, co w konsekwencji minimalizuje powstanie korozji niędzy krystalicznej.
W przypadku zastosowania śrub i nakrętek, które mają być użyte w środowisku morskim wymagane są stale o zawartościach Cr i Ni około 20% i od 4,5% do 6,5% Mo.
       Stale austenityczne o wyższej zawartości niklu i w poniektórych przypadkach azotu są przeznaczone do głębokiego tłoczenia. Wzrost stężenia niklu w składzie chemicznym tych stali umożliwia znaczną tłoczność bez zmiany własności magnetycznych.
Przy znacznych naciskach powierzchniowych trące powierzchnie mogą się zacierać. Może to zachodzić na gwincie śrub i nakrętek, na powierzchniach stykowych, stale kwasoodporne są do tego bardziej skłonne od stali normalnych. Dla połączeń sprężystych i przy określonych warunkach stosowania zaleca się użycie pary materiałów A2 i A4, lub użyć smar jako warstwę oddzielającą. 
Wszystkie części złączne ze stali nierdzewnej austenitycznej są zwykle niemagnetyczne, ich przenikalność magnetyczna wynosi ok. 1. Stale o strukturze ferrytycznej, martenzytycznej, ferrytyczno-austenitycznej-Duplex są magnetyczne.
        Przeróbka plastyczna na zimno stali austenitycznych powoduje częściowe przekształcenie fazy austenitycznej w martenzyt, który jest ferromagnetyczny. Zjawisko to zależy od składu chemicznego stali w szczególności od dodatku pierwiastków stabilizujących fazę austenityczną. Proces ten niweluje się poprzez wyżażanie stali i gwałtowne schłodzenie. Taka operacja powoduje,że powstały martenzyt zostaje zmieniony ponownie w paramagnetyczny austenit.
Również skład chemiczny ma znaczący wpływ na magnetyczność stali nierdzewnej.
Pierwiastki stabilizujące fazę austenityczną (nikiel, azot) zmniejszają skłonność stali austenitycznych do umocnienia przez zgniot. Dodatek molibdenu, tytanu i niobu wpływa na stabilizację fazy ferrytycznej.