Feritická nerezová ocel - Ferritic stainless steel

Feritická nerezová ocel ^[1]^[2] tvoří jednu ze čtyř rodin nerezové oceli, další tři jsou austenitický, martenzitický a duplexní nerezové oceli

Dějiny

Feritický nerezové oceli byly objeveny brzy, ale podmínky pro jejich růst byly splněny až v 80. letech:

Bylo možné získat velmi nízkou hladinu uhlíku na výroba oceli etapa.
Svařitelné stupně byly vyvinuty.
Themomechanické zpracování vyřešil problémy „provazování“ a „hřebenu“, které vedly k nehomogenní deformaci během hloubky výkres a na strukturované povrchy.
Trhy koncových uživatelů (například trhy domácí spotřebiče ) požadoval levnější třídy se stabilnější cenou v době, kdy došlo k velkým výkyvům ceny nikl.^[3] Feritické nerezové oceli se staly atraktivní pro některé aplikace, jako je domácí potřeby.^[4]

Hutnictví

Fázový diagram Fe - Cr

Aby se slitiny na bázi Fe mohly kvalifikovat jako nerezová ocel, musí obsahovat alespoň 10,5% Cr.

Fázový diagram železo-chrom ukazuje, že až do asi 13% Cr prochází ocel postupnými transformacemi po ochlazení z kapalné fáze z feritické α fáze na austenitickou γ fázi a zpět do α. Pokud je přítomen nějaký uhlík a pokud rychle dojde k ochlazení, část austenitu se přemění na martenzit. Temperování / žíhání přemění martenzitickou strukturu na ferit a karbidy.

Ocel nad 17% Cr bude mít feritickou strukturu při všech teplotách.

Nad 25% Cr se fáze Sigma může objevit po relativně dlouhou dobu při teplotě a vyvolávat křehnutí při pokojové teplotě.

Chemické složení několika druhů (hlavní legující prvky)

Chemické složení (Balance: Fe)
AISI / ASTM	EN	Hmotnost%
AISI / ASTM	EN	Cr	Další prvky
405	1.4000	12.0 - 14.0	-
409L	1.4512	10.5 - 12.5	6 (C + N)
410L	1.4003	10.5 - 12.5	0,3
430	1.4016	16.0 - 18.0	-
439	1.4510	16.0 - 18.0	0,15 + 4 (C + N)
430Ti	1.4511	16.0 -18.0	Ti: 0,6
441	1.4509	17.5 - 18.5	0,1 0,3 + 3C
434	1.4113	16.0 - 18.0	0,9
436	1.4513	16.0 - 18.0	0,9 0,3
444	1.4521	17.0 - 20.0	1,8 0,15 + 4 (C + N)
447	1.4592	28 - 30.0	3,5 0,15 + 4 (C + N)

Odolnost proti korozi

Odolnost proti korozi proti důlkové korozi u nerezových ocelí se odhaduje podle ekvivalentního čísla odolnosti proti důlkové korozi (PREN).

PREN =% Cr + 3,3% Mo + 16% N, kde termíny odpovídají hmotnostnímu obsahu chromu, molybdenu a dusíku v oceli.

Nikl nemá žádnou roli v důlkové korozní odolnosti, takže feritické nerezové oceli mohou být vůči této formě koroze stejně odolné jako austentitické oceli.

Feritické oceli jsou navíc velmi odolné proti koroznímu praskání napětím (SCC).

Fyzikální vlastnosti

Feritické nerezové oceli jsou magnetické

Fyzikální vlastnosti nejběžnějších feritických nerezových ocelí
AISI / ASTM	Hustota g / cm³	Elektrický Odpor μΩ.m	Tepelný Vodivost při 20 ° C W / (m. ° K)	Specifické teplo 0-100 ° C J / (kg K)	Themální expanze 0 - 600 ° C 10⁻⁶/ ° K.	Youngův modul GPa
409 / 410	7.7	0.58	25	460	12	220
430	7.7	0.60	25	460	11.5	220
430Ti / 439/441	7.7	0.60	25	460	11.5	220
434 / 436 / 444	7.7	0.60	23	460	11.5	220
447	7.7	0.62	17	460	11	220

Ve srovnání s austenitickými nerezovými ocelemi nabízejí lepší tepelnou vodivost, plus pro aplikace, jako jsou tepelné výměníky

Koeficient tepelné roztažnosti blízký uhlíkové oceli usnadňuje svařování na uhlíkové oceli

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti (válcované za studena)
ASTM A240				EN 10088-2
	UTS MPa, min	0,2% výtěžek Stres MPa, min	Prodloužení %, min		UTS MPa	Výtěžek 0,2% Stres MPa, min	Prodloužení %, min
409	390	170	20	1.4512	380 - 560	220	25
410	415	205	20	1.4003	450 - 650	320	20
430	450	205	22	1.4016	450 - 600	280	18
439	415	205	22	1.4510	420 - 600	240	23
441	415	205	22	1.4509	430 - 630	250	18
434	450	240	22	1.4113	450 - 630	280	18
436	450	240	22	1.4526	480 -560	300	25
444	415	275	20	1.4521	420 - 640	320	20

Aplikace

Levnější nebo nedávno vyrobené kuchyňské nádobí
bílé zboží
Solární ohřívače
Břidlicové háky
Mince

Reference

^ P Lacombe, B Baroux G Beranger redaktoři (1990). Les Aciers Inoxydables. Les éditions de Physique. Chaoters 14 a 15. ISBN 2-86883-142-7.
^ „Feritické řešení“. 2007. ISBN 2-930069-51-1.
^ Charles, J .; Mithieux, J.D .; Santacreu, P .; Peguet, L. (2009). „Feritická rodina: vhodná odpověď na volatilitu niklu?“. Revue de metallurgie. 106: 124–139.
^ Ronchi, Gaetano (2012). „Nerezová ocel pro domácí potřeby“. Kovový bulletin.

[1] P Lacombe, B Baroux G Beranger redaktoři (1990). Les Aciers Inoxydables. Les éditions de Physique. Chaoters 14 a 15. ISBN 2-86883-142-7.

[2] „Feritické řešení“. 2007. ISBN 2-930069-51-1.

[3] Charles, J .; Mithieux, J.D .; Santacreu, P .; Peguet, L. (2009). „Feritická rodina: vhodná odpověď na volatilitu niklu?“. Revue de metallurgie. 106: 124–139.

[4] Ronchi, Gaetano (2012). „Nerezová ocel pro domácí potřeby“. Kovový bulletin.

[1]

[2]

[3]

[4]