Свойства нержавеющей стали AISI 410, термообработка SS410, магнитная обработка, ASTM A276 (UNS S41000)

2022/04/18 17:34

Нержавеющая сталь AISI 410,  SS410 (UNS S41000)

Нержавеющая сталь AISI 410 является одной из наиболее часто используемых мартенситных нержавеющих сталей. Он содержит около 12% Cr и поэтому обеспечивает умеренную коррозионную стойкость. В отличие от аустенита, такого как  AISI 304 и  AISI 316, мартенсит, такой как марка 410, является магнитным и может упрочняться термической обработкой, как углеродистая сталь и низколегированная сталь. SS410 обладает хорошей прочностью на растяжение, сопротивлением ползучести и усталости, а также другими механическими свойствами, в основном используется в паровых турбинах, реактивных двигателях и газовых турбинах.

Тип 420 в основном является высокоуглеродистой версией SS410, которая обеспечивает более высокую прочность. Ферритная нержавеющая сталь 430 содержит более высокое содержание хрома, поэтому она обладает более высокой коррозионной стойкостью.

Спецификация и спецификация

В следующих таблицах и списках приведены технические данные и технические характеристики нержавеющей стали 410, включая химический состав, физические свойства и механические свойства, термическую обработку, сварку и т. д.

Химический состав

Химический состав материала SS 410 указан в следующей таблице на основе анализа литья.

Технический паспорт 1. В таблице ниже показан состав нержавеющей стали AISI 410.

Тип 410 Химический состав, %
ASTM/САЕ АИСИ (УНС) C И, ≤ Мн, ≤ Р, ≤ S, ≤ Кр В, |||≤
АСТМ А276/А276М 410 (США S41000) 0,08-0,15 1,00 1,00 0,040 0,030 11,5-13,5
АСТМ А580/А580М 0,15, ≤ 1,00 1,00 0,04 0,03 11,5-13,5
АСТМ А959
АСТМ А479/А479М
АСТМ А314
АСТМ А240/А240М 0,08-0,15 1,00 1,00 0,04 0,03 11,5-13,5 0,75
АСТМ А473 0,15, ≤
САЭ Дж405 0,15, ≤

Примечания:

  • ASTM A276/A276M : Стандартные спецификации для стержней и профилей из нержавеющей стали.

  • ASTM A240/A240M : Плиты, листы и полосы из хромистой и хромоникелевой нержавеющей стали для сосудов под давлением и для общего применения.

  • ASTM A580/A580M : проволока из нержавеющей стали

  • ASTM A479/A479M : Прутки и профили из нержавеющей стали для использования в котлах и других сосудах под давлением

  • ASTM A959 : Стандартное руководство по определению согласованных стандартных составов для кованых нержавеющих сталей.

  • ASTM A473 : Поковки из нержавеющей стали

  • ASTM A314 : Стандартные спецификации для заготовок и прутков из нержавеющей стали для ковки.

  • SAE J405 : Химический состав кованых нержавеющих сталей SAE

Свойства нержавеющей стали AISI 410

В таблицах ниже перечислены свойства нержавеющей стали марки 410, включая физические свойства и механические свойства.

Физические свойства

Физические свойства нержавеющей стали SS 410 перечислены в таблице ниже, такие как плотность, температура плавления, удельная теплоемкость, удельное электрическое сопротивление, модуль упругости (модуль упругости), теплопроводность и коэффициент теплового расширения (КТР).

Технический паспорт 2, свойства нержавеющей стали AISI 410 – 1.

Примечания:

  • 10 -6 ·К -1  = 10 -6

  • 1 Ом·мм2/м = 1 мкОм·м

  • 1 г/см3 = 1 кг/дм3 = 1000 кг/м3

  • 1 ГПа = 1 кН/мм2

  • 1 МПа = 1 Н/мм2

SS 410 Физические и термические свойства
Плотность, г/см3 (фунт/дюйм3) 7,9 (0,29)
Температура плавления, °С (°F) 1480-1530 (2700-2790)
Магнитная проницаемость 700-1000
Удельная теплоемкость, Дж/кг·К (БТЕ/фунт·°F) 460 (0,11) при 20 °C (68 °F)
Удельное электрическое сопротивление, мкОм·м 0,57 при 20 °C (68 °F)
Модуль упругости (Модуль упругости),  ГПа (10 6  psi) 200 (29,0)
Модуль Юнга, ГПа (10 6  psi) 190-210 (27,6-30,4)
Температуропроводность, мм2/с (дюйм2/с) 6,7 (0,01) при 20–100 °C (68–212 °F)
Теплопроводность, Вт/м·К (Btu/ft·ч·°F) 24,9 (14,4) при 100 ° C (212 ° F)
28,7 (16,6) при 500 ° C (932 ° F)
Коэффициент теплового расширения, 10 -6 /К (мкдюйм/дюйм·°F) 9,9 (5,5) при 0–100 °C (32–212 °F)
11,4 (6,3) при 0–315 °C (32–600 °F)
11,6 (6,4) при 0-538 ℃ (32-1000 °F)

Механические свойства

Механические свойства нержавеющей стали AISI 410 приведены в таблице данных ниже, включая предел прочности при растяжении, предел текучести, относительное удлинение, уменьшение площади, твердость по Бринеллю и Роквеллу, испытание на удар по Шарпи и т. д.

Технический паспорт 3, свойства нержавеющей стали типа 410 – 2.

ASTM A276 Тип 410 Механические свойства
ASTM АИСИ (УНС) Прочность на растяжение, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ 0,2% Предел текучести, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ Удлинение в 2 дюймах (50 мм) или 4D, ≥ % Уменьшение площади, ≥ % Состояние и отделка
АСТМ А276/А276М 410 (США S41000) 480 (70) 275 (40) 20 45 А, горячедеформированный
480 (70) 275 (40) 16 45 А, холоднодеформированный
690 (100) 550 (80) 15 45 Т, горячая отделка
690 (100) 550 (80) 12 45 Т, холоднодеформированный
830 (120) 620 (90) 12 40 H, горячедеформированный
830 (120) 620 (90) 12 40 H, холоднодеформированный
Механические свойства
ASTM АИСИ (УНС) Прочность на растяжение, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ 0,2% Предел текучести, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ Удлинение в 2 дюймах (50 мм) или 4D, ≥ % Твердость по Бринеллю, HBW Твердость по Роквеллу Холодный изгиб
АСТМ А240/А240М 410 (УНС С41000) 450 (65) 205 (30) 20 217 96 HRBW 180
Механические свойства
ASTM АИСИ (УНС) Прочность на растяжение, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ 0,2% Предел текучести, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ Удлинение в 2 дюймах (50 мм) или 4D, ≥ % Уменьшение площади, ≥ % Состояние и отделка
АСТМ А580/А580М 410 (США S41000) 485 (70) 275 (40) 20 45 А, горячедеформированный
485 (70) 275 (40) 16 45 А, холоднодеформированный
690 (100) 550 (80) 12 40 Т, холоднодеформированный
830 (120) 620 (90) 12 40 H, холоднодеформированный

Примечания к состоянию:

  • А – отожженный.

  • H – закалка и отпуск при относительно низкой температуре.

  • Т – закалка и отпуск при относительно высокой температуре.

Механические свойства
ASTM АИСИ (УНС) Прочность на растяжение, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ 0,2% Предел текучести, МПа (фунтов на квадратный дюйм), ≥ Удлинение в 2 дюймах (50 мм) или 4D, ≥ % Уменьшение площади, ≥ % Твердость по Бринеллю, HBW Состояние
АСТМ А473;
А479/А479М
410 (США S41000) 485 (70) 275 (40) 20 45 223 отожженный
485 (70) 275 (40) 20 45 223 1
760 (110) 585 (85) 15 45 269 2
895 (130) 690 (110) 12 35 331 3
Отпущенные материалы типа 410 должны быть нормализованы или подвергнуты закалке в жидкости при минимальной температуре 925 °C (1700 °F), а затем выдержаны при температуре в соответствии с условиями 1, 2, 3. На каждый 1 дюйм (25,4 мм) увеличения сечения время должно быть увеличено не менее чем на 1 час.
Механические и ударные свойства
Тип UNS или AISI Ударная вязкость по Шарпи с V-образным надрезом, Дж (фут·фунт-сила) твердость по Роквеллу Предел текучести, смещение 0,2 %, МПа (тыс.фунтов на кв. дюйм), ≥ Предел прочности при растяжении, МПа (ksi), ≥ Удлинение в 50,8 мм (2 дюйма), % Уменьшение площади, ≥ % Состояние
410 (США S41000) 76 (56) 43 HRc 1089 (158) 1337 (193) 17 62 Масло, закаленное при температуре 1010 °C (1850 °F) и закаленное при 250 °C (500 °F)
52 (38) 26 СПЧ 724 (105) 827 (120) 20 63 Масло, закаленное при температуре 1010 °C (1850 °F) и закаленное при 593 °C (1100 °F)

Марка 410 Термическая обработка нержавеющей стали

Термическая обработка нержавеющей стали марки 410 включает отжиг, закалку, отпуск и снятие напряжений.

Отжиг

Температура отжига для кованой нержавеющей стали 410:

  • Процесс (подкритический) отжиг: Воздух охлаждается при температуре 650-760 °C (1200-1400 °F). Максимальная мягкость может быть получена путем нагрева до температуры на верхней границе диапазона. Твердость по Роквеллу: 86-92 HRB.

  • Полный отжиг: тщательно замочите при температуре в диапазоне 830-885 °C (1525-1625 °F); охладить печь до 790 °C (1455 °F), продолжить охлаждение до 595 °C (1100 °F) со скоростью 15-25 °C/ч (27-45 °F/ч); воздух охлаждается до комнатной температуры. Твердость по Роквеллу: 75-85 HRB.

  • Изотермический отжиг: при нагревании до 830-885 °C (1525-1625 °F); держать 6 ч при 705 °C (1300 °F). Твердость по Роквеллу: 85 HRB.

Закалка

Нагрев до температуры аустенитизации 925-1010 °C (1700-1850 °F), обычное время в диапазоне температур составляет 30-90 минут, закалочным агентом является воздух или масло (для деталей толщиной более 6,4 мм (0,25 дюйма) следует использовать закалку масла; Ванночки с подогревом при 150-400 °C (300-750 °F) могут заменить закалку маслом.

  • Температура отпуска: 205-370 °C (400-700 °F), конечная прочность на растяжение 1105-1515 МПа (160-220 ksi), твердость по Роквеллу 38-47 HRC.

  • Температура отпуска: 565-605 °C (1050-1125 °F), конечная прочность на растяжение 760-965 МПа (110-140 ksi), твердость по Роквеллу 25-31 HRC. (Не рекомендуется закалять в диапазоне температур 370-565 ° C (700-1050 ° F), так как это приведет к более низким и нестабильным ударным характеристикам и плохой коррозионной и коррозионной стойкости к ударам.)

Ковка

Типичный диапазон температур ковки SS410 составляет 900-1200 °C (1650-2200 °F).

Термостойкость

Максимальные рабочие температуры в воздухе

  • Прерывистое обслуживание: 815 °C (1500 °F)

  • Непрерывное обслуживание: 705 °C (1300 °F)

Сварка

Мартенситные нержавеющие стали являются наиболее сложными нержавеющими сталями для сварки, потому что их химический баланс делает их более твердыми, прочными и менее пластичными во время термической обработки. Эти же металлургические изменения вызваны теплом сварки.

Нержавеющая сталь AISI 410 может быть сварена в условиях отжига, закалки, закалки и отпуска и часто производить удовлетворительные сварные швы без термообработки после сварки, но требуется предварительный нагрев. Обычно предварительно нагревается до 260°C (500°F); Сваривается при этой температуре; Медленное охлаждение ниже 65 ° C (150 ° F); Характер.

Стали с высоким содержанием углерода (например, марки 420 и 440А) обычно требуют термической обработки после сварки.

Присадочный металл для дуговой сварки
Сталь Электрод или сварочный стержень
410 E/ER410, E/ER308, E/ER309

Для дуговой сварки нержавеющей стали типа 410 рекомендуется следующее (только для справки):

  • Во время процесса сварки предварительно нагревайте до 250 ° C (480 ° F) и поддерживайте эту температуру.

  • Используйте аустенитные электроды, такие как AWS E/ER308 или 309. Если требуется более прочная сварка, следует использовать AWS E/ER410.

  • После сварки дайте соединению остыть до температуры предварительного нагрева, которая составляет 250 ° C (480 ° F).

  • Прежде чем дать суставу остыть до комнатной температуры, выполните отпуск при 720 ° C (1330 ° F) и на каждый 1 дюйм. толщины добавляют, время увеличивается не менее чем на 1 час.

  • Остудить до комнатной температуры.

Приложений

Сталь типа 410 является основной сталью общего назначения, используемой для паровых клапанов, клапанов лотков, валов насосов, лопаток турбин, болтов и различных деталей, которые требуют коррозионной стойкости и умеренной прочности до 540 ° C (1000 ° F).

Эквивалентный материал SS 410

Нержавеющая сталь марки 410 эквивалентна китайскому стандарту GB, ISO, японскому JIS и европейскому стандарту EN (Германия DIN EN, британский BSI ...).

Примечание: DIN 17440 был заменен din en 10088-2 и DIN EN 10088-3.

Эквивалентный материал AISI 410
НАС Европейский Германия Китай Япония ИСО Австралия Индия Россия Корея
Стандарт Класс (США) Стандарт Оценка Стандарт Марка (номер стали) Стандарт Марка (номер стали) Стандарт Оценка Стандарт Оценка Стандарт Марка (номер ISO) Стандарт Оценка Стандарт Оценка Стандарт Оценка Стандарт Оценка
АИСИ; САЕ;
АСТМ
410 (США S41000) САЕ АМС 5504 12.5Cr (410) В 10088-1; EN 10088-2; В 10088-3 X12Cr13 (1.4006) С 17440 ГОДА X12Cr13 (1.4006) ГБ/Т 1220;
ГБ/Т 3280
1Cr13;
12Cr13 (Новое обозначение)
HE G4304;
HE G4304;
HE G4305
СУС410 ИСО 15510 X12Cr13 (4006-410-00-I)







Сопутствующий материал: SS 304L, 316L, 303, 1.4301 (X5CrNi18-10), X5CrNiMo17-12-2 (1.4401)