Kompositionseffekte auf die magnetische Permeabilität von austenitischen Edelstählen

Einführung

Austenitische Edelstähle sind im Allgemeinen nicht magnetisch mit magnetischen Permeabilitäten von etwa 1,0. Permeabilitäten über 1,0 sind mit der Menge der in dem \"austenitischen 'Stahl vorhandenen Ferrit- oder Martensitphasen assoziiert und hängen so ab:

• chemische Zusammensetzung

• Kalte Arbeit und Wärmebehandlungsbedingungen

Dieser Artikel diskutiert die Kompositionseffekte.

Kompositionseffekte

Sorten 304.(1.4301), 321 (1.4541) und316(1.4401) haben \"ausgewogene\" Zusammensetzungen, damit sie leicht schweißbar sind. Dies wird erreicht, indem Sie sicherstellen, dass sie in ihrem normalen geglühten (erweichten) Zustand ein paar Prozent der Delta-Ferrit enthalten.Dies führt zu Permeabilitäten leicht über 1,0.

Ergänzungen von Nickel und Stickstoff fördern und stabilisieren die Austenitphase, wohingegen Molybdän, Titan und Niob Ferrit stabilisieren.

Die niedrigsten Permeabilität austenitische rostfreie Stähle sind daher die Stickstofflager-Typen 304LN (1.4311) und 316LN (1.4406) oder den hohen Nickel 310 (1.4845) und 305 (1.4303).

Im Gegensatz dazu sind in den Klassen, wie 301 (1,4310), 321 (1,4541) und 347 (1,4550), mit einem niedrigeren Nickelgehalt oder Ergänzungen von Titan oder Niob, die leistungsstarke Ferritstabilisierungselemente, mit einem niedrigeren Nickelinhalt oder Zugabe von Titan oder Niob erwartet werden.

Während des Schweißens dieser Stähle treten strukturelle Veränderungen auf. Ein Teil des Austititen in dem Elternmaterial kann bei hohen Temperaturen in Delta-Ferrit umwandeln, und bei der Kühlung wird dies teilweise bei Raumtemperatur gehalten. Schweißfüllstangen und -drähte sind üblicherweise \"über-legiert\", um eine Verdünnung in der Fusionszone zu verhindern, aber wichtiger ist, um absichtlich hohe Ferritniveaus von 5% oder manchmal 10% zu haben, um das Risiko einer heißen Rissbildung während des Schweißens zu minimieren.

Folglich kann die Permeabilität des Metalls in der Schweißnaht und der umgebenden Wärmeeinflusszone deutlich höher sein als im ursprünglichen Elternmaterial. Ähnliche Wirkungen können nach dem Plasma oder dem Flammenschneiden austenitischer Edelstähle auftreten.

Im Allgemeinen haben Gussteile Kompositionen mit einer Vorspannung gegenüber Ferrit im Vergleich zu den Schmiedearten und werden daher magnetischer.

Wirkung von kalter Arbeit und Temperatur auf der Martensitbildung

Die Umwandlung von Austenit zu Martensit kann entweder durch kalte Arbeit oder durch die Wirkung niedriger Temperaturen ausgelöst werden. Die Stabilität eines austenitischen Stahls zu einer solchen Transformation wird mit dem MD gemessen₃₀Temperatur. Dies ist definiert, als die Temperatur, bei der 50% des ursprünglich vorhandenen Austitits ursprünglich an Martensit umgewandelt werden, wenn sie einem kalten wahren Belastung von 0,30 unterzogen werden. Dies ist etwa 35% technische Belastung. Die Formel zur Berechnung dieser Temperatur wurde zunächst von Angel vorgeschlagen und anschließend modifiziert, um die Korngröße Rechnung zu tragen.

MD30 = 551 - 462 (C + N) - 9.22.11.1mn - 13.7cr - 29 (Ni + Cu) - 18.5mO - 68nb - 1.42 (ASTM-Korngröße - 8)

Es wird darauf hingewiesen, dassalleElemente tragen zur Stabilisierung von Austititen zur Martensittransformation bei. Die folgende Tabelle ergibt einen ungefähren Wert für einige übliche austenitische Stähle:

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