Для всех марок стали не существует одной универсальной температуры плавления. Сталь представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами. При нагреве коммерческая сталь обычно проходит интервал между солидусом, где появляется первая жидкая фаза, и ликвидусом, выше которого сплав полностью жидкий в принятом равновесном описании.
BSSA приводит ориентировочные диапазоны 1400–1450°C для 304/304L и 1375–1400°C для 316/316L. Углеродистые стали также имеют состав-зависимые температуры солидуса и ликвидуса.
Краткий справочник
| Материал | Справочный диапазон |
|---|---|
| Чистое железо | около 1535–1538°C |
| 304 / 304L | 1400–1450°C |
| 316 / 316L | 1375–1400°C |
| 430 | 1425–1510°C |
| 410 | 1480–1530°C |
Прокрутите таблицу, чтобы увидеть все столбцы →
Диапазоны нержавеющих сталей основаны на таблице BSSA/ASM. Для технологического управления нужны данные конкретной марки и при необходимости фактический химический анализ плавки.
Солидус и ликвидус
При достижении солидуса начинает появляться жидкая фаза. Между солидусом и ликвидусом твердая и жидкая фазы могут сосуществовать. Ликвидус ограничивает сверху двухфазную область.
Это различие важно для выплавки, литья, сварочной металлургии и теплового моделирования. Одна округленная цифра скрывает интервал между началом плавления и полным переходом в жидкое состояние.
Влияние химического состава
Система Fe-C служит основой для понимания углеродистых сталей. Углерод изменяет границы фаз и температуры превращений. Марганец, кремний, хром, никель, молибден и другие элементы дополнительно изменяют поведение при затвердевании.
Общее название семейства стали не задает точную температуру. Для технологического расчета используют химию марки или плавки и проверенный термодинамический источник, данные производителя или технологическую спецификацию.
Диапазоны некоторых нержавеющих сталей
| Марка | °C | °F примерно |
|---|---|---|
| 316 / 316L | 1375–1400 | 2507–2552 |
| 304 / 304L | 1400–1450 | 2552–2642 |
| 321 / 347 | 1400–1425 | 2552–2597 |
| 17-4PH | 1400–1440 | 2552–2624 |
| 430 | 1425–1510 | 2597–2750 |
| 410 | 1480–1530 | 2696–2786 |
Прокрутите таблицу, чтобы увидеть все столбцы →
Углеродистая сталь
Диапазон плавления углеродистой стали также зависит от химического состава. Сначала следует определить марку или анализ плавки, затем уточнить, требуется солидус, ликвидус или технологическая температура. Температура чистого железа помогает оценить масштаб, но для коммерческой стали используются ее собственные данные.
Плавление и рабочая температура
Прочность, жесткость, стойкость к окислению и размерная стабильность изменяются задолго до начала плавления. Высокотемпературный расчет использует свойства при рабочей температуре и требования применимого расчетного документа.
Марки с похожими диапазонами плавления могут иметь разные допустимые температуры эксплуатации в воздухе. Для печей, горячих газоходов и оборудования под давлением необходимо проверять соответствующие высокотемпературные характеристики.
Сварка и литье
При сварке локально образуется жидкая ванна, а соседняя зона термического влияния проходит цикл в твердом состоянии. При литье температура выше ликвидуса выбирается с учетом требуемого перегрева, текучести, геометрии и процесса.
При использовании таблицы “температура плавления стали” сохраняйте вместе со значением марку, определение температуры, источник и химический состав.
Источник диапазонов для нержавеющей стали: BSSA / ASM.