Östenitik, Ferritik ve Martenzitik Paslanmaz Çelik Farkları

Östenitik, ferritik ve martenzitik paslanmaz çelikler üç temel metalürjik ailedir. Karakteristik mikroyapıları, alaşım tasarımları ve ısıl işlem tepkileri; manyetik davranış, sertleşebilirlik, şekillendirilebilirlik ve tokluk farklarını açıklar. Gerçek korozyon direnci ve mekanik özellikler seçilen kaliteye, ürün biçimine ve teslim durumuna bağlıdır.

Hızlı karşılaştırma

Tüm sütunlar için tabloyu kaydırın →

Mikroyapı temel farkları oluşturur

Östenitik paslanmaz çelikler FCC yapısını oda sıcaklığında korur. Nikel, mangan ve azot östeniti kararlı hale getirebilir. 304 ve 316 yaygın örneklerdir.

Ferritik paslanmaz çelikler BCC yapıya sahiptir ve başlıca alaşım elementi kromdur. Birçok ferritik kalite çok az nikel içerir veya nikel kullanmaz. 430 bilinen bir örnektir.

Martenzitik kaliteler ısıl işlemle sertleşecek şekilde tasarlanır. Karbon sertleşme tepkisinde önemli rol oynar ve sertleştirilmiş durumda BCT martenzitik yapı hâkimdir.

Martenzitik kaliteler işleme veya şekillendirmeyi kolaylaştırmak için tavlı durumda teslim edilebilir. Aile adı metalürjik tepkiyi de tanımlar; gerçek teslim durumu ayrıca doğrulanmalıdır.

FCC, BCC ve BCT burada karakteristik kafeslerin basitleştirilmiş tanımlarıdır; gerçek faz dağılımı ve kafes çarpılması bileşime ve işlem geçmişine bağlıdır.

Isıl işlem tepkisi

Östenitik paslanmazlar geleneksel su verme-temperleme döngüsüyle tüm kesitte sertleştirilmez. Soğuk işleme dayanımı yükseltebilir; çözelti tavı uygun durumlarda daha yumuşak östenitik yapıyı geri kazandırır.

Ferritikler de geleneksel su verme ve temperleme ile sertlik kazanmaz. Tavlama, uygun proseslerden sonra malzeme durumunu kontrol etmek veya geri kazanmak için kullanılır.

Martenzitik paslanmazlarda ısıl işlem doğrudan hedef özelliklerin parçasıdır. Sertleştirme dayanım ve sertliği artırır; temperleme tokluk ve süneklik dengesini ayarlar.

Manyetizma

Ferritik ve martenzitik paslanmazlar ferromanyetiktir. Tam tavlı östenitikler genellikle düşük manyetik geçirgenliğe sahiptir. Soğuk şekillendirme bazı östenitiklerde deformasyon kaynaklı martenzit oluşturabilir; kaynak metalinde yerel ferrit bulunabilir.

Mıknatıs, olası aileler biliniyorsa hızlı bir tarama aracıdır. Kesin kalite tanımı için izlenebilirlik veya uygun malzeme doğrulama yöntemi gerekir. Ayrıntılar için paslanmaz çelik manyetizması sayfasına bakın.

Korozyon direnci kaliteye ve ortama bağlıdır

Üç aile de pasif kromca zengin yüzey tabakasından yararlanır. Korozyon performansı her aile içinde geniş bir aralık gösterir.

Östenitik aile 304, 316 ve daha yüksek alaşımlı seçenekleri kapsar. Bazı stabilize ferritik kaliteler belirli ortamlarda yaygın östenitiklere yaklaşabilir. Martenzitikler sıkça sertlik ve dayanım için seçilir; korozyon performansları bileşim, ısıl işlem, yüzey ve servis ortamıyla değişir.

Klorür, sıcaklık, aralıklar, birikintiler, temizlik kimyası ve yüzey durumu gerçek kalite verileriyle değerlendirilmelidir.

Karşılaştırılabilir koşullarda molibden, 316’nın klorür kaynaklı çukurcuk korozyonuna direncini 304’e göre artırır; ayrıntılar 304 ve 316 karşılaştırmasındadır .

Şekillendirme ve kaynak

Östenitikler yüksek süneklik ve geniş şekillendirme kapasitesi sunar. Pekleşme ileri şekillendirmede takım ve işlem sırasını etkiler. Uygun dolgu metali ve prosedürle kaynak kabiliyeti genel olarak iyidir. Dolgu metali, ısı girdisi, bağlantı tasarımı ve imalat sonrası yüzey işlemi kaliteye ve servis koşullarına uygun seçilmelidir.

Ferritikler birçok sac işleminde, özellikle uygun derin çekme uygulamalarında iyi performans gösterebilir. Bazı kalitelerde gererek şekillendirme daha sınırlıdır; kalın kesit kaynaklarında tane büyümesi ve tokluk kontrolü gerekebilir.

Martenzitikler çoğu zaman son sertleştirmeden önce daha yumuşak durumda işlenir. Kaynak; karbon, sertleşebilirlik, kesit kalınlığı ve son ısıl işlem açısından kaliteye özgü planlanmalıdır. Bu etkenler çatlama riskini ve son özellikleri değiştirir. Kaliteye ve uygulamaya bağlı olarak yeterliliği doğrulanmış bir prosedür ön ısıtma, kontrollü ısı girdisi veya kaynak sonrası ısıl işlem gerektirebilir.

Tokluk ve sıcaklık

Östenitikler düşük sıcaklıkta yüksek tokluğu korur ve doğru kalite/kod eşleşmesiyle kriyojenik uygulamalarda kullanılabilir. Ferritik ve martenzitik ailelerde sünek-gevrek geçiş görülebilir; düşük sıcaklık servisi için doğrudan malzeme verisi gerekir.

Yüksek sıcaklıkta oksidasyon, sürünme, termal genleşme ve dayanımın korunması ayrıca doğrulanmalıdır.

Ferritiklerin ısıl genleşmesi genellikle yaygın östenitiklerden düşüktür. Isıl çevrimlerde bu fark önem taşıyabilir; gerçek genleşme katsayısı ve izin verilen servis sıcaklığı kalite verileriyle doğrulanmalıdır.

Aileden kaliteye geçiş

Tipik örnekler; gıda ekipmanı ve tanklarda östenitikler, ev aletleri ve otomotiv egzozlarında ferritikler, bıçaklar, miller ve bazı türbin parçalarında martenzitiklerdir. Her uygulamada kalite, malzeme durumu ve tasarım doğrulanmalıdır.

Yoğun şekillendirme ve kaynak gerektiren genel sac uygulamalarında östenitikler güçlü bir başlangıç noktasıdır. Manyetik davranış ve daha düşük nikel bağımlılığı ferritikleri öne çıkarabilir. Sertlik, aşınma ve ısıl işlemle dayanım gerektiğinde martenzitikler değerlendirilir.

Son şartname; standart ve baskı yılı, tam kalite, ürün biçimi, ölçüler, teslim/ısıl işlem durumu, yüzey ve kritik imalat veya test gerekliliklerini içermelidir. ASTM A240/A240M-26 kendi kapsamındaki paslanmaz plaka, sac ve şerit için güncel bir spesifikasyondur.

Tüm sütunlar için tabloyu kaydırın →

Teknik kaynaklar