Нержавіюча сталь SUS321 проти SUS410: яка з них більш-зносостійка?

SUS321 і SUS410: дві різні групи нержавіючої сталі

SUS321 і SUS410, обидва стандартизовані в JIS G4303, належать до абсолютно різних сімейств нержавіючої сталі, і ця відмінність вирішує відповідь на питання-стійкості до зносу. SUS321 є аустенітним класом: він містить 9,00-13,00% нікелю разом із 17,00-19,00% хрому, і він стабілізований титаном, щоб він протистояв міжкристалітній корозії під час експлуатації при підвищених температурах. SUS410 є мартенситним сортом: він містить 11,50-13,50% хрому, мало або зовсім не містить нікелю та до 0,15% вуглецю, що дозволяє його гартувати шляхом загартування та відпустки. У загартованих і відпущених умовах SUS410 розвиває тверду мартенситну структуру, що дає йому перевагу при зношуванні; SUS321, будучи аустенітним, не може бути загартований термічною обробкою таким же чином.

Хімічний склад і механічні властивості

Хімічний склад відповідно до JIS G4303 (вагові відсотки)

елемент	SUS321	SUS410
Вуглець (C)	Менше або дорівнює 0,08	Менше або дорівнює 0,15
Кремній (Si)	Менше або дорівнює 1,00	Менше або дорівнює 1,00
Марганець (Mn)	Менше або дорівнює 2,00	Менше або дорівнює 1,00
Фосфор (P)	Менше або дорівнює 0,045	Менше або дорівнює 0,040
Сірка (S)	Менше або дорівнює 0,030	Менше або дорівнює 0,030
Нікель (Ni)	9.00 - 13.00	Менше або дорівнює 0,60
хром (Cr)	17.00 - 19.00	11.50 - 13.50
Титан (Ti)	Більше або дорівнює 5 × C	-

Механічні властивості в відпаленому стані

Власність	SUS321	SUS410
Міцність на розрив, хв (МПа)	520	440
Межа текучості 0,2%, хв (МПа)	205	205
Подовження, хв (%)	40	20
Твердість, не більше (HB)	187	201

Це відпалені цінності. Вирішальна відмінність полягає в тому, що відбувається після термічної обробки: SUS410 — це масло-загартоване приблизно з 950-1000 градусів, а потім відпущене, перетворюючись на загартовану мартенситну структуру, твердість якої значно перевищує рівень відпалу. Ця реакція на зміцнення є основною основою його використання для деталей, що стикаються з зносом, ріжучих кромок і валів. Фактично досягнута твердість залежить від температури відпустки та підтверджується сертифікатом випробувань на стані; це не можна припустити лише з назви оцінки. SUS321, навпаки, залишається м'яким і жорстким після термообробки, оскільки його аустенітна структура не трансформується при охолодженні.

Зносостійкість: Чому мартенситний сорт перемагає

При абразивному та ковзаючому зношуванні твердіша поверхня зазвичай зношується повільніше. Загартований і загартований компонент SUS410 має тверду, зносостійку-поверхню, тому цей сорт традиційно вибирають для сідел клапанів, валів насосів, лез столових приборів та інших деталей, де стійкість до стирання важливіша за корозію. SUS321 не може зрівнятися з цією твердістю, але він має власну міцність, пов’язану з-зношуванням: аустенітна структура-твердіє під впливом ударів і роздратування, і вона протистоїть адгезивному зношенню краще, ніж м’який мартенсит. На практиці, коли питання полягає просто в тому, який сорт є більш-стійким до зносу, відповіддю буде SUS410 у загартованому та відпущеному стані.

Стійкість до корозії та-високої температури

Ці два сорти також різко відрізняються стійкістю до корозії. SUS321, що містить 17-19% хрому та 9-13% нікелю, стійкий до атмосферної корозії, прісної води та багатьох технологічних середовищ, а додавання титану захищає його від міжкристалітної корозії під час зварювання або гарячого використання. SUS410 забезпечує лише помірну стійкість до корозії: він достатній для м’якої атмосфери та деяких застосувань інструментів, але він не підходить для сильно корозійних середовищ, впливу морських умов або кислот. Коли деталь має поєднувати зносостійкість із корозійним середовищем, замість чистого SUS410 часто використовується наплавлення або покриття з аустенітної основи.

Керівництво з вибору

Вибирайте SUS410, якщо основною вимогою є зносостійкість або твердість, а навколишнє середовище м’яке: лопаті, компоненти клапанів, деталі насосів, вали та кріплення на повітрі, прісній воді або в середовищі легкої промисловості. Вибирайте SUS321, якщо домінує корозійна стійкість,-температурна стабільність, зварюваність або міцність: теплообмінники, вихлопні системи, трубопроводи хімічних заводів, харчове та фармацевтичне технологічне обладнання. Для деталей, які потребують і твердості, і стійкості до корозії, слід розглянути вищий-мартенситний клас хрому або аустенітну частину з покриттям.

FAQ

Що більш-зносостійке, SUS321 чи SUS410?

У загартованому та відпущеному стані SUS410 значно більш-стійкий до зносу завдяки своїй твердій мартенситній структурі. У відпаленому стані різниця твердості невелика (менше або дорівнює 187 HB проти менше або дорівнює 201 HB).

Чи можна зварювати SUS410?

Так, але мартенсит утворюється в зоні зварювання та термічного-впливу, тому для відновлення міцності зазвичай потрібне попереднє нагрівання та-загартування після зварювання. SUS321 зварюється набагато легше та не потребує-термічної обробки після зварювання для стійкості до корозії.

SUS410 стійкий до-іржі?

Це нержавіюча сталь, оскільки містить 11,5-13,5% хрому, який стійкий до атмосферної корозії та помірних середовищ. У вологому, морському або кислотному середовищі він потребує захисту та явно поступається SUS321 за стійкістю до корозії.

Чи є SUS321 і SUS410 магнітними?

SUS410 магнітний за будь-яких умов. SUS321 є аустенітним і, по суті, не-магнітним у відпаленому стані, лише незначний магнетизм можливий після важкої холодної обробки.

Які еквівалентні марки SUS321 і SUS410?

SUS321 відповідає UNS S32100 (ASTM A240/A276) і EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10). SUS410 відповідає UNS S41000 і EN 1.4006 (X12Cr13).

Який сорт краще для лез кухонних ножів?

Для ріжучих кромок, які мають зберігати гостроту, традиційним вибором є загартована мартенситна сталь типу SUS410-; SUS321 є кращим для не-ріжучих, стійких до корозії частин харчового обладнання.