Effetti di composizione sulla permeabilità magnetica di acciai inossidabili austenitici

introduzione

Gli acciai in acciaio inossidabili austenitici sono generalmente non magnetici con permeagilità magnetiche di circa 1,0. Le permeabilità superiori a 1,0 sono associate alla quantità di fasi di ferrite o martensite presenti nell'acciaio \"Austentic\" e quindi dipendono da:

• Composizione chimica

• Condizioni di lavoro a freddo e trattamento termico

Questo articolo discute gli effetti della composizione.

Effetti di composizione

Gradi 304.(1.4301), 321 (1.4541) e316(1.4401) hanno composizioni \"bilanciate\" per consentire loro di essere facilmente saldabili. Questo è ottenuto assicurando che nelle loro normali condizioni ricottano (ammorbidanti), contengono qualche percento del ferrite delta.Ciò si traduce in termini di permeabilità leggermente oltre 1.0.

Le aggiunte di nichel e azoto promuovono e stabilizzano la fase Austenite, mentre il molibdeno, il titanio e il niobio stabilizzano la ferrite.

Le acciai inossidabili Austenitic di permeabilità più basse sono quindi i tipi di azoto 304LN (1.4311) e 316LN (1.4406) oi tipi di nickel 310 (1.4845) e 305 (1.4303).

Al contrario, possono essere previste permeagilità più elevate in gradi quali 301 (1.4310), 321 (1.4541) e 347 (1.4550), con contenuti nichel inferiori o aggiunte di titanio o niobio, che sono potenti elementi stabilizzanti di ferrite.

Durante la saldatura di questi acciai, si verificano cambiamenti strutturali. Alcune delle Austenite nel materiale genitore possono trasformarsi a delta ferrite a temperature elevate e sul raffreddamento, questo è parzialmente trattenuto a temperatura ambiente. Le aste e i fili di riempimento della saldatura sono solitamente \"sopra-lega\" per impedire la diluizione nella zona di fusione, ma soprattutto sono bilanciati per avere livelli di ferrite deliberatamente elevati del 5% o talvolta del 10%, per ridurre al minimo il rischio di cracking caldo durante la saldatura.

Di conseguenza la permeabilità del metallo nella saldatura e la zona interessata al calore circostante può essere significativamente superiore rispetto al materiale genitore originale. Effetti simili possono verificarsi in seguito al plasma o al taglio della fiamma di acciai inossidabili austenitici.

In generale, i casting hanno composizioni con un pregiudizio verso la ferrite rispetto ai gradi battuti e di conseguenza sarà più magnetico.

Effetto del lavoro freddo e della temperatura sulla formazione della martensita

La trasformazione di Austenite a Martensite può essere innescata da un lavoro freddo o dall'effetto delle basse temperature. La stabilità di un acciaio austenitico a tale trasformazione viene misurata utilizzando il MD₃₀temperatura. Questo è definito come la temperatura al quale il 50% dell'Austenite originariamente presente verrà trasformato in martensite se sottoposto a un raffreddore vero ceppo di 0,30. Questo è circa il 35% di ceppo di ingegneria. La formula per calcolare questa temperatura è stata la prima proposta da Angel e successivamente modificata per tenere conto delle dimensioni del grano.

MD30 = 551 - 462 (C + N) - 9.2SI - 8.1mn - 13.7CR - 29 (NI + CU) - 18.5MO - 68NB - 1.42 (Dimensioni del grano ASTM - 8)

Sarà notato cheTuttiGli elementi contribuiscono alla stabilizzazione di Austenite alla trasformazione della martensita. La seguente tabella fornisce un valore approssimativo per alcuni acciai austenitici comuni:

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