「ASTM」標準410不銹鋼鋼廠材質證明書
410不銹鋼表面離子滲氮(碳)技術
410不銹鋼應用范圍十分廣泛。面對當前資源短缺的現狀,采用各種強化措施來已開發410不銹鋼鋼種的性能,進一步發揮各種410不銹鋼的優勢,拓展其應用范圍,是一項迫切而意義深遠的工作。410表面改性處理是低而有效提高材料表面硬度、耐磨性和性能的重要方法。
410由于不銹鋼表面氧化膜的存在,使一般的氣體滲氮很難進行。雖然表面活化處理后的410不銹鋼可以進體滲氮處理,但是工序復雜,不易控制,所以人們逐漸采用了一些新的滲氮工藝技術。離子滲氮技術就是其中應用的一種。常規離子滲氮是在 500~560℃溫度下的N2和H2或NH3混合氣氛中進行的。由于離子滲氮能直接去除410不銹鋼表面的鈍化膜,并易于實現局部滲氮和較容易控制氮勢,在410不銹鋼表面強化方面顯示出較大*性。對一些馬氏體不銹鋼進行離子滲氮的結果表明,離子滲氮可有效地在不銹鋼表面形成一定厚度的滲氮層,而不需要進行去除氧化膜的預處理。滲氮后的410不銹鋼硬度和耐磨性均有顯著提高。但是常規的離子滲氮容易在410不銹鋼表面形成CrN而使基體出現貧鉻,進而降低不銹鋼的耐蝕性。所以,盡管經離子滲氮處理后410不銹鋼的表面硬度、耐磨性和抗擦傷、抗膠合能力有大幅度提高,但若處理不當,容易發生表層剝落、硬化層(滲氮層) 厚度不均勻以及耐腐蝕性大幅下降等質量問題。
410為了避免高溫下形成CrN,損害不銹鋼固有的耐蝕性,必須發展低溫處理方法。上世紀80年代研發了等離子體低溫滲氮研究,很好地解決了奧氏體不銹鋼經處理后耐蝕性降低的技術難題。該技術的關鍵是在低溫下(350~450℃) 進行,以避免形成CrN而使基體貧鉻后耐蝕性下降。
410盡管低溫滲氮技術克服了滲氮后不銹鋼耐蝕性下降的問題,但離子滲氮也有其本身的缺點,如邊界效應、空心陰效應,以及工件溫度不均等。為了克服離子滲氮的缺點,人們開發了活化屏離子滲氮技術。在活化屏滲氮技術中,工件處于懸浮狀態,離子轟擊金屬屏而不是工件本身。與常規離子滲氮相比,該技術可以處理不同形狀的工件,并能消除邊緣效應以及空心陰效應,還能方便地測量工件的溫度。對AISI 420馬氏體不銹鋼的活化屏滲氮行為的研究表明,新工藝不僅消除了邊界效應,而且具有更高的滲氮效率,同時還可以*消除由邊界效應引起的腐蝕環。
與滲氮相似,對410不銹鋼進行滲碳處理也可分為氣體滲碳和離子滲碳兩大類型。傳統氣體滲碳溫度很高,一般在800~1000℃,所以對410不銹鋼很少使用,主要采用低溫離子滲碳技術。低溫離子滲碳處理通常在550℃以下進行,所用氣體為H2和CH4或C2H2的混合氣體。
410S不銹鋼
牌號:410S不銹鋼
標準:UNS
●特性及應用:
●化學成分:
碳 C:≤0.08
硅 Si:≤1.0
錳 Mn:≤1.0
P:≤0.04
S:≤0.03
鉻 Cr:11.5-13.5
鎳 Ni:≤0.6
「ASTM」標準410不銹鋼鋼廠材質證明書
410成型,制造和連接技術
根據410類型和熱處理條件,鍛造不銹鋼可以成型和加工。410不銹鋼也可以鑄造或鍛造成形狀。大多數可用的類型和等級都可以通過使用適當的“熱”方法(包括釬焊,釬焊和焊接)進行連接。奧氏體適用于涉及扁平產品成型(沖壓,拉伸,拉伸成型,紡絲等)的廣泛應用。盡管鐵素體和雙相類型也可用于這些成形方法,但奧氏體的出色延展性和加工硬化特性使其成為更好的選擇。
奧氏體類型的可成形性通過鎳含量控制。
301(1.4310)鎳含量較低,約為7%,因此在冷加工時會變硬,因此可用于壓制的“加硬”面板。
相反,鎳含量約為8.0%,使得該鋼非常適合拉伸成型操作,例如在不銹鋼水槽的制造中。深沖需要更高的鎳含量約9.0%。
馬氏體不易成形,但廣泛用于制造切割刀片的落料。
大多數不銹鋼類型都可以通過常規方法進行加工,但要考慮到強度和加工硬化特性。涉及控制進給量和速度以利用良好的潤滑和冷卻系統對加工硬化層進行底切的技術通常就足夠了。在采用高產量系統的情況下,可能需要加工更高等級的產品。在這方面,不銹鋼的處理方式與合金鋼類似,添加是303(1.4305)等等級的傳統方法。受控清潔度類型現在也可用于增強可加工性。大多數不銹鋼都可以焊接或釬焊,前提是要做好表面處理,并選擇助焊劑以避免自然的表面氧化性能成為這些熱處理過程中的問題。然而,這種接頭的強度和耐腐蝕性與被連接的不銹鋼的全部潛力不符。為了優化接頭強度和抗腐蝕性,可以使用多種技術來焊接大多數不銹鋼。鐵素體和雙相類型的可焊性良好,而奧氏體類型則被認為具有優異的焊接性。可以小心焊接低碳馬氏體,但是17%Cr,1%碳,440型(1.4125)等等級不適合焊接。