Стійкість до високих температур: нержавіюча сталь 1.4841 проти 1.4845

1.4841 і 1.4845: сімейство термостійких 25Cr-20Ni

1.4841 (X15CrNiSi25-20) і 1.4845 (X8CrNi25-21) — це аустенітна жаростійка нержавіюча сталь, стандартизована в серії EN 10088 і використовується для компонентів, які працюють при високій температурі в окислювальних атмосферах. Обидва сорти побудовані на основі 24-26% хрому, 19-22% нікелю, поєднання, яке надає цьому сімейству стійкість до утворення накипу та впливу газів згоряння. Практичні відмінності між двома сортами полягають у вмісті кремнію та вуглецю, і ці невеликі відмінності регулюють робочу температуру, зварюваність і вартість виготовлення.

Хімічний склад і стандартні еквіваленти

Елемент (мас.%)	1.4841 X15CrNiSi25-20	1,4845 X8CrNi25-21
C	0,15 макс	0,10 макс
Si	1.50-2.50	1,50 макс
Мн	2,00 макс	2,00 макс
P	0,045 макс	0,045 макс
S	0,015 макс	0,015 макс
кр	24.0-26.0	24.0-26.0
Ni	19.0-22.0	19.0-22.0
ASTM еквівалент	UNS S31000 (AISI 310)	UNS S31008 (AISI 310S)

Обмеження щодо складу відповідають EN 10088-1 / EN 10095. 1.4841 — вміст кремнію вище-, вміст вуглецю вище-; 1,4845 – варіант з низьким вмістом вуглецю. Поширена помилкова думка полягає в тому, що 1,4845 отримує силу повзучості від молібдену. Це не так: жоден сорт не вказує молібден як навмисну ​​добавку до сплаву. Поведінка до окислення та повзучості цієї групи регулюється хромом, нікелем, кремнієм та вуглецем, а не молібденом.

Висока-температурна продуктивність

При високій температурі захисна окалина, утворена основою 25Cr-20Ni, протистоїть тривалому окисленню, а кремній у 1,4841 покращує адгезію окалини та стійкість до розколювання під час термічного циклу. Як наслідок, 1.4841 зазвичай вказується для роликів печі, радіаційних труб, кошиків для термічної-обробки та компонентів очищення вихлопних газів із типовою безперервною роботою близько 1000 C і піками до 1050-1100 C. 1.4845, з обмеженням вмісту вуглецю до 0,10%, показує кращу мікроструктурну стабільність у зварних вузлах і часто використовується для котлів внутрішні елементи, деталі камери згоряння та зварене обладнання для термічної обробки з безперервною роботою близько 1050 C. Точні межі температури залежать від атмосфери, рівня напруги та циклів і повинні бути підтверджені практикою проектування компонентів.

Механічна міцність і стійкість до корозії

За кімнатної температури обидва сорти забезпечують міцність на розрив у діапазоні 500-700 МПа в стані відпалу. При високій температурі контрольною властивістю є міцність на повзучість і міцність на розрив, а не міцність на розрив при кімнатній-температурі; високий вміст вуглецю 1,4841 підтримує утворення карбіду, що допомагає протистояти деформації під тривалим навантаженням. Що стосується корозії, обидва сорти стійкі до окислення, науглерожування та дії гарячих газів згоряння, і обидва добре працюють в азотній кислоті та м’яких хімічних середовищах. Однак, оскільки жоден з цих сортів не містить молібдену, стійкість до точкової корекції в середовищі-багатому хлоридами або-морській воді обмежена; для роботи з хлоридом натомість потрібна молібден-марка, наприклад 316L або супераустенітний клас 6% Mo.

Виготовлення та зварювання

1.4841 важче обробляти, ніж 1.4845, оскільки підвищений вміст кремнію прискорює зміцнення; твердосплавні інструменти та знижені швидкості. Зварювання обох марок виконується з відповідними високо-легованими наповнювачами типу 310, низьким підведенням тепла та міжпрохідним контролем, щоб уникнути гарячих тріщин; 1.4841 потребує суворішого попереднього нагрівання та контролю між проміжками, оскільки вміст кремнію в ньому. 1.4845 є більш поблажливим для зварних і формованих компонентів і є кращим там, де складність виготовлення висока. Термічна обробка після-зварювання зазвичай не потрібна для обох сортів.

Керівництво з вибору

Виберіть 1.4841, якщо компонент відчуває повторювані термічні цикли, вимагає щільного прилягання шкали, а виготовлення просте, наприклад, ролики печі, сопла пальника та деталі вихлопної системи. Вибирайте 1.4845, якщо компонент є звареним або холодним формуванням, коли збірка є великою або коли важлива максимальна мікроструктурна стабільність при безперервній високій температурі, наприклад внутрішні елементи котла, камери згоряння та радіаційні труби. Якщо присутні хлориди або морська вода, перейдіть на нержавіючу сталь із-легованим молібденом і не покладайтеся на цю групу.

FAQ

Чи 1.4841 і 1.4845 однакові з 310 і 310S?

Вони є аналогами EN сімейства ASTM 310: 1.4841 приблизно відповідає UNS S31000 (310), а 1.4845 приблизно відповідає UNS S31008 (310S). Обмеження EN і ASTM дещо відрізняються, тому використовуйте стандарт, указаний у замовленні на придбання.

Чи містить 1.4845 молібден?

Ні. Ні в 1.4845, ні в 1.4841 молібден не вказано як навмисна добавка до сплаву. Їх стійкість до високих-температур забезпечується хромом, нікелем і кремнієм; не очікуйте, що стійкість до точкової корекції хлориду порівнянна з класами, що містять молібден-.

Який сорт витримує вищу температуру при безперервній експлуатації?

1,4845 зазвичай розрахований на безперервну роботу при температурі близько 1050 C, тоді як 1,4841 зазвичай використовується при температурі близько 1000 C з піками до 1100 C. Обмежуючим фактором зазвичай є поведінка повзучості та відколювання в фактичній атмосфері та напрузі, тому рейтинги слід розглядати як орієнтири, а не як абсолютні межі.

Чи можна зварювати ці марки?

так Використання відповідного присадного металу типу 310-з низьким нагріванням і контрольованою міжпрохідною температурою. 1.4841 потребує суворішого контролю, оскільки його високий вміст кремнію підвищує чутливість до гарячих-тріщин. Термообробка після зварювання зазвичай не потрібна.

Чи може 1.4841 або 1.4845 замінити 316L у службі хлориду?

Ні. Обидва сорти не містять молібдену та мають обмежену стійкість до точкової корекції в хлоридних середовищах. Для роботи з морською водою або хлоридом замість цього вкажіть 316L, 317L або 6% Mo супер-класу аустеніту.

Як вибрати між 1,4841 і 1,4845 для частин печі?

Використовуйте 1.4841 для простих литих або кованих деталей, які піддаються термічним циклам, де адгезія окалини має значення. Використовуйте 1.4845 для зварних вузлів, великих конструкцій і застосувань, де низький вміст вуглецю покращує зварюваність і довгострокову -стабільність мікроструктури.