Неръждаема стомана SUS321 срещу SUS410: Коя е по-устойчива-на износване?

SUS321 и SUS410: Две различни семейства от неръждаема стомана

SUS321 и SUS410, и двата стандартизирани в JIS G4303, принадлежат към напълно различни семейства от неръждаема стомана и тази разлика решава отговора на въпроса за-устойчивостта на износване. SUS321 е клас аустенит: съдържа 9,00-13,00% никел заедно със 17,00-19,00% хром и е стабилизиран с титан, така че да е устойчив на междукристална корозия при работа при повишена температура. SUS410 е мартензитен клас: съдържа 11,50-13,50% хром, малко или никакъв никел и до 0,15% въглерод, което позволява да бъде закален чрез закаляване и темпериране. В закалено и темперирано състояние SUS410 развива твърда мартензитна структура, която му дава предимство при износване; SUS321, тъй като е аустенитен, не може да бъде втвърден чрез топлинна обработка по същия начин.

Химичен състав и механични свойства

Химичен състав съгласно JIS G4303 (тегловни проценти)

елемент	SUS321	SUS410
Въглерод (C)	По-малко или равно на 0,08	По-малко или равно на 0,15
Силиций (Si)	По-малко или равно на 1,00	По-малко или равно на 1,00
Манган (Mn)	По-малко или равно на 2,00	По-малко или равно на 1,00
Фосфор (P)	По-малко или равно на 0,045	По-малко или равно на 0,040
Сяра (S)	По-малко или равно на 0,030	По-малко или равно на 0,030
Никел (Ni)	9.00 - 13.00	По-малко или равно на 0,60
хром (Cr)	17.00 - 19.00	11.50 - 13.50
Титан (Ti)	По-голямо или равно на 5 × C	-

Механични свойства в отгрято състояние

Собственост	SUS321	SUS410
Якост на опън, min (MPa)	520	440
Граница на провлачване 0,2%, мин. (MPa)	205	205
Удължение, min (%)	40	20
Твърдост, макс. (HB)	187	201

Това са закалени стойности. Решаващата разлика е какво се случва след топлинна обработка: SUS410 е масло-закалено от около 950-1000 градуса и след това темперирано, трансформирайки се в темперирана мартензитна структура, чиято твърдост е далеч над нивото на темпериране. Тази реакция на втвърдяване е цялата основа за използването му за износоустойчиви части, режещи ръбове и валове. Реално постигнатата твърдост зависи от температурата на темпериране и се проверява в сертификата за изпитване на мелницата; не може да се предположи само от името на степента. SUS321, напротив, остава мек и здрав след термична обработка, тъй като неговата аустенитна структура не се трансформира при охлаждане.

Устойчивост на износване: Защо мартензитният клас печели

При абразивно и плъзгащо износване по-твърдата повърхност обикновено се износва по-бавно. Закаленият и темпериран компонент SUS410 представлява твърда повърхност,-устойчива на износване, поради което този клас традиционно се избира за легла на клапани, валове на помпи, остриета на прибори за хранене и други части, където устойчивостта на абразия е по-важна от корозията. SUS321 не може да достигне тази твърдост, но има своя собствена здравина,-свързана с износването: аустенитната структура-се втвърдява при удар и контакт с стържене и издържа на адхезивно износване по-добре от мекия мартензит. На практика, когато въпросът е просто кой клас е по-устойчив-на износване, отговорът е SUS410 в закалено и темперирано състояние.

Устойчивост на корозия и поведение при-висока температура

Двата вида се различават рязко и по устойчивост на корозия. SUS321, със 17-19% хром и 9-13% никел, е устойчив на атмосферна корозия, прясна вода и много технологични среди, а добавката на титан го предпазва от междукристална корозия при заварени или горещи работи. SUS410 предлага само умерена устойчивост на корозия: той е подходящ за мека атмосфера и някои приложения с инструменти, но не е подходящ за силно корозивни среди, експозиция на море или киселинна работа. Когато дадена част трябва да комбинира устойчивост на износване с корозивна среда, често се използва наваряване или покритие от аустенитна основа вместо гол SUS410.

Ръководство за избор

Изберете SUS410, когато доминиращото изискване е устойчивост на износване или твърдост и околната среда е мека: остриета, компоненти на клапани, части на помпи, валове и крепежни елементи във въздух, прясна вода или лека промишлена атмосфера. Изберете SUS321, когато устойчивостта на корозия, повишената -температурна стабилност, заваряемостта или здравината доминират: топлообменници, изпускателни системи, тръбопроводи на химически заводи, оборудване за хранителни и фармацевтични процеси. За части, които се нуждаят както от твърдост, така и от устойчивост на корозия, трябва да се обмисли по-висок-мартензитен клас на хром или аустенитна част с покритие.

ЧЗВ

Кое е по-устойчиво-на износване, SUS321 или SUS410?

В закалено и темперирано състояние SUS410 е значително по-устойчив-на износване поради своята твърда мартензитна структура. В загрято състояние разликата в твърдостта е малка (По-малко или равно на 187 HB спрямо По-малко или равно на 201 HB).

Може ли SUS410 да се заварява?

Да, но мартензитът се образува в заваръчния шев и зоната,-засегната от топлина, така че обикновено се изисква предварително загряване и темпериране след-заваряване, за да се възстанови здравината. SUS321 заварява много по-лесно и не се нуждае от термична обработка след -заваряване за устойчивост на корозия.

SUS410 устойчив ли е-на ръжда?

Той е неръждаем в смисъл, че съдържа 11,5-13,5% хром, който е устойчив на атмосферна корозия и мека среда. Във влажна, морска или кисела среда той се нуждае от защита и е очевидно по-нисък от SUS321 по устойчивост на корозия.

SUS321 и SUS410 магнитни ли са?

SUS410 е магнитен при всякакви условия. SUS321 е аустеничен и по същество не-магнитен в закалено състояние, като е възможен само лек магнетизъм след тежка студена обработка.

Какви са еквивалентните степени на SUS321 и SUS410?

SUS321 съответства на UNS S32100 (ASTM A240/A276) и EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10). SUS410 съответства на UNS S41000 и EN 1.4006 (X12Cr13).

Кой клас е по-добър за остриета за кухненски ножове?

За режещи ръбове, които трябва да поддържат острота, закалената мартензитна стомана тип SUS410- е традиционният избор; SUS321 е предпочитан за не-нережещи, устойчиви на корозия части на хранително оборудване.