431 的使用溫度上限是 400 ℃(筆記物理性能表口徑),越過這條線的軸類件要換材料族,不是在這一支上加余量。431是馬氏體不銹鋼,以棒材與鍛件形態(tài)交貨,用于泵軸、閥件與高強度螺栓。選它的場合,強度與耐蝕要在同一個門檻內(nèi)同時成立。
431 的編號體系有三個常被引用的寫法,UNS S43100 是統(tǒng)一編號,DIN 1.4057 是德系材料號,AISI 431是習(xí)慣叫法,三者在成分區(qū)間上指同一支材料。質(zhì)保書只出現(xiàn)其中一個時不必回頭改合同,但牌號寫法要與協(xié)議一致,驗收判定才不落空。
431 在常溫段的強度由淬火加回火組織給出,抗拉報到 880 MPa 以上、屈服報到 690 MPa 以上,延伸率給到 15 %以上(筆記力學(xué)性能表典型值),硬度落在 HRC 28 至 35。彈性模量 200 GPa、線膨脹系數(shù) 10.5E-6/K 與熱導(dǎo)率20.0 W/(m·K) 同為筆記物理性能表口徑,熱裝間隙與配合公差可以按這三組數(shù)直接算。
431 在中溫段仍可承擔(dān)泵軸與閥件的載荷,熱導(dǎo)率 20.0 W/(m·K)這一檔不高,連續(xù)運轉(zhuǎn)下的溫升與散熱要一并排進設(shè)計。400 ℃ 以內(nèi)組織的軟化速度處在設(shè)計可接受的范圍內(nèi),越過 400 ℃之后軟化加快,蠕變與氧化開始進入判定項。筆記物理性能表另記有磁一項,泵軸的磁粉探傷可以照常做,要求無磁的部件不能選 431。
431 跨出 400 ℃ 的辦法是換材料,不是加厚截面。筆記列出的近鄰有兩支,1Cr11Ni2W2MoV是耐熱鋼,靠鎢鉬釩的碳化物維持高溫強度,17-4PH是沉淀硬化不銹鋼,靠時效析出強化。前者承溫更高,后者在大截面上更從容,按服役溫度與截面尺寸各取一支。
431還有一條溫度階梯在熱處理爐里,回火溫度上行時硬度下行、沖擊韌性回升,兩條曲線在同一爐次里此消彼長。源筆記沒有給出回火溫度的具體數(shù)值,正文不報數(shù),只把方向說清楚。泵軸要的是強韌配合,硬度頂?shù)紿RC 35 上沿時,沖擊功往往先出問題。
431(UNS S43100)與 420 的差別在成分的落點上,420的碳位更高、鉻位更低,硬度能上得更陡而耐蝕余量更薄。431 用 15.0 至 17.0 % 的鉻配 1.25 至 2.50 %的鎳(筆記化學(xué)成分表口徑),把抗拉提到 880 MPa 一檔的同時留住耐蝕。431 與 17-4PH 的差別在強化方式,431靠淬火馬氏體,17-4PH 靠時效析出,前者對截面尺寸更敏感。
431的形態(tài)適配跟著工序走,棒材供泵軸、螺栓與閥件的車削坯,鍛件供螺旋槳軸這類大截面件,鍛比與流線方向?qū)戇M技術(shù)協(xié)議。棒材按直條或定尺交貨的,車削余量留多少要在圖上標(biāo)清,余量過大等于把脫碳層帶進了成品。熱處理批號要與試樣同批,回火換了檔而試樣沒跟,硬度與沖擊的數(shù)字就不代表本體。
431的驗收從質(zhì)保書與實物的對應(yīng)關(guān)系入手,牌號寫法、爐批號與熱處理批號三行要能對上,對不上就先停下。尺寸與表面隨后量,拉伸、硬度與沖擊按協(xié)議做,標(biāo)識與隨附報告末一步核。艦船與航空用途另要追溯熔煉爐號與鍛造記錄,缺口沖擊試樣按協(xié)議方向取樣。
上海凱冶金屬制品有限公司主營 431馬氏體不銹鋼的棒材與鍛件,可按圖紙尺寸或用戶書面規(guī)格下料交付,材料隨附質(zhì)保書,并按協(xié)議約定項目復(fù)驗。431 適合 400 ℃以內(nèi)的泵軸、閥件與高強度螺栓,超出該溫度應(yīng)改用耐熱鋼或沉淀硬化不銹鋼。
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關(guān)鍵數(shù)據(jù)對照
項目數(shù)值或范圍| Cr/Ni | 15.0-17.0 %/1.25-2.50 % |
| C | 0.12-0.20 % |
| 抗拉強度/屈服強度/延伸率 | ≥880 MPa/≥690 MPa/≥15 %(典型值) |
| 硬度 | HRC 28-35 |
| 使用溫度 | ≤400 ℃ |
選材與工況對照
工況或用途適配形態(tài)使用要點| 泵軸、螺旋槳軸 | 棒材、鍛件 | 強韌配合按協(xié)議給硬度與沖擊雙指標(biāo),鍛件寫鍛比與流線方向 |
| 高強度螺栓與緊固件 | 棒材 | 屈服 690 MPa 一檔按協(xié)議取樣核,滾壓后只做去應(yīng)力處理 |
| 閥件、化工設(shè)備零件 | 棒材 | 介質(zhì)含氯時按耐蝕余量核,切口與螺紋根部為抽查點 |
| 400 ℃ 以上長期服役 | 不適用 | 馬氏體組織軟化加快,改用耐熱鋼或沉淀硬化不銹鋼 |
鎳基耐蝕合金,哈氏合金,高溫合金,Hastelloy C-276/B-2 C-4,incoloy800/800H,Inconel825,Inconel 600/625/718合金,特種不銹鋼1.443
上海凱冶金屬制品有限公司(shanghai kai ye metal products co., ltd.)地處經(jīng)濟發(fā)達(dá)的長三角地區(qū),是一家從事銷售日本、瑞典、德國、奧地利、美國及各國合金企業(yè),不僅向國內(nèi)模具制造企業(yè)推薦和供應(yīng)質(zhì)量優(yōu)異的鈦及鈦合金g1 g5,鎳及鎳合金hastelloy c-276/b-2 c-4哈氏合金,高溫合金alloy c-276/800/800h inconel 600 625 718 800 800ht,特種...