Cum se schimbă microstructura în timpul tratamentului termic al AISI 310 bar?

Hei acolo! Sunt furnizor de batoane AISI 310 și sunt în această afacere de ceva vreme. De-a lungul anilor, am văzut cum tratamentul termic poate face minuni asupra acestor bare, schimbându-le microstructura în moduri destul de uimitoare. Așadar, m-am gândit să vă împărtășesc câteva informații despre cum se modifică microstructura barelor AISI 310 în timpul tratamentului termic.

În primul rând, să vorbim puțin despre barele AISI 310. Aceste bare sunt fabricate dintr-un tip de oțel inoxidabil cunoscut pentru conținutul ridicat de crom și nichel. Această compoziție conferă barilor AISI 310 o rezistență excelentă la oxidare și coroziune, făcându-le o alegere populară în aplicații la temperaturi înalte, cum ar fi piesele cuptorului, schimbătoarele de căldură și echipamentele de procesare chimică.

Când începem cu un AISI 310 bar ca recepție, microstructura acestuia este în principal austenitică. Austenita este o structură cristalină cubică centrată pe față (FCC) care conferă oțelului o bună ductilitate și duritate. Este ca o rețea bine organizată, unde atomii sunt ordonați, permițând mișcarea ușoară a dislocațiilor, ceea ce face ca oțelul să se deformeze fără a se rupe ușor.

Acum, să ne aprofundăm în procesul de tratament termic. Primul pas în multe procese de tratament termic este încălzirea barului AISI 310 la o anumită temperatură. Pe măsură ce încălzim bara, atomii din structura austenitică încep să câștige mai multă energie. Ele vibrează mai puternic, iar această mobilitate atomică crescută poate duce la unele schimbări.

Un tratament termic comun pentru barele AISI 310 este recoacerea în soluție. În recoacere cu soluție, încălzim bara la o temperatură ridicată, de obicei în jur de 1065 - 1120 ° C (1950 - 2050 ° F). La această temperatură, orice carburi care s-ar fi putut forma în oțel intră în soluție. Carburele sunt compuși ai carbonului și a altor elemente precum cromul. În AISI 310, carburile de crom se pot forma în timpul procesării normale sau dacă oțelul este expus la anumite condiții. Aceste carburi pot fi o problemă deoarece pot epuiza zona înconjurătoare de crom, reducând rezistența la coroziune a oțelului.

În timpul recoacerii cu soluție, pe măsură ce carburile se dizolvă, cromul devine din nou distribuit uniform în întreaga matrice austenitică. Acest lucru restabilește proprietățile rezistente la coroziune ale oțelului. Microstructura după recoacere în soluție rămâne austenitică, dar este o austenită mai curată, mai omogenă. Boabele din austenită ar putea crește, de asemenea, puțin în timpul acestui tratament la temperatură înaltă. Creșterea boabelor are loc deoarece atomii de la granițele granulelor au mai multă energie și se pot deplasa pentru a uni boabele mai mari. O dimensiune mai mare a granulelor poate duce uneori la o scădere a rezistenței, dar la o creștere a ductilității.

Un alt pas important al tratamentului termic este stingerea. După recoacere cu soluție, adesea stingem bara rapid, de obicei în apă sau ulei. Stingerea este ca și înghețarea microstructurii în starea sa de temperatură ridicată. În cazul AISI 310, deoarece este un oțel inoxidabil austenitic, călirea nu are ca rezultat, de obicei, o transformare de fază ca în cazul altor oțeluri. În schimb, ajută la blocarea structurii austenitice omogene și la prevenirea formării de carburi în timpul răcirii.

Cu toate acestea, dacă stingerea nu este efectuată corect, pot apărea unele probleme. De exemplu, dacă viteza de răcire este prea lentă, unele carburi pot începe să precipite din nou. Aceasta se numește sensibilizare. Barele AISI 310 sensibilizate sunt mai predispuse la coroziune intergranulară, ceea ce poate fi o mare problemă în aplicațiile în care rezistența la coroziune este crucială.

Călirea este un alt proces de tratament termic care poate fi aplicat barilor AISI 310. Revenirea se face de obicei la o temperatură mai scăzută, de obicei între 425 - 815 ° C (800 - 1500 ° F). Scopul călirii este de a ameliora orice tensiuni interne care ar fi putut fi introduse în timpul călirii. Aceste tensiuni interne pot cauza fisurarea sau deformarea barei în timp.

În timpul călirii, atomii din structura austenitică încep să se rearanjeze ușor. Acest lucru poate duce la o oarecare precipitare a particulelor fine în austenită. Aceste particule pot acționa ca obstacole în calea mișcării de dislocare, ceea ce poate crește rezistența oțelului într-o oarecare măsură. Cu toate acestea, călirea la o temperatură greșită poate avea și efecte negative. Dacă temperatura de revenire este prea mare, poate provoca creșterea excesivă a boabelor sau chiar formarea de noi faze, care pot reduce proprietățile mecanice ale barei.

Acum, este important să comparăm AISI 310 cu alte tipuri de bare din oțel inoxidabil. De exemplu,Bara AISI 316LşiBara AISI 304Lsunt, de asemenea, bare populare din oțel inoxidabil. AISI 316L are un conținut mai mic de carbon și conține molibden, ceea ce îi conferă o rezistență mai bună la coroziune în anumite medii, în special cele cu ioni de clorură. AISI 304L este un oțel inoxidabil austenitic de bază cu o bună rezistență generală la coroziune.

Răspunsurile la tratarea termică ale acestor oțeluri sunt diferite de AISI 310. De exemplu, AISI 316L și AISI 304L pot fi, de asemenea, recoapte în soluție și călite, dar modificările lor microstructurale în timpul acestor procese pot fi diferite datorită compozițiilor lor chimice diferite. Acestea pot forma diferite tipuri de carburi sau pot avea comportamente diferite de transformare de fază.

Există, de asemeneaBară personalizată din oțel inoxidabil 455, care este un oțel inoxidabil care se întărește prin precipitare. Procesul său de tratament termic este destul de diferit de AISI 310. Custom 455 trece printr-o serie de tratamente de îmbătrânire pentru a forma precipitate fine care îi măresc semnificativ rezistența. În schimb, AISI 310 se bazează în principal pe structura sa austenitică și pe soluția adecvată a carburilor pentru proprietățile sale.

În concluzie, tratamentul termic al barelor AISI 310 este un proces atent controlat care poate schimba semnificativ microstructura și proprietățile barelor. Înțelegând cum se modifică microstructura în timpul fiecărei etape a tratamentului termic, putem produce bare AISI 310 cu combinația dorită de rezistență, ductilitate și rezistență la coroziune.

Dacă sunteți pe piață pentru bare AISI 310 de înaltă calitate sau aveți întrebări despre tratamentul termic și efectele acestuia asupra microstructurii, nu ezitați să contactați pentru o discuție de achiziție. Sunt întotdeauna fericit să-mi împărtășesc cunoștințele și să vă ajut să găsiți soluția potrivită pentru nevoile dvs.

Referințe

• Manualul ASM Volumul 4: Tratarea termică. ASM International.
• Metals Handbook Desk Edition, ediția a treia. ASM International.
• Oțel inoxidabil: un ghid practic. CRC Press.