Acier Inoxydable - Fabrication

Tout Le travail en métal tannent quand le rhume a fonctionné et l'ampleur du tannage de travail dépend de la qualité sélectée. Le travail Austénitique d'aciers inoxydables tannent très rapidement, mais des 400 les tarifs du travail à froid Séries sont seulement un peu plus élevés que celui des aciers ordinaires ordinaires. Les caractéristiques rapides de travail à froid des alliages inoxydables austénitiques les rend particulièrement utiles où la combinaison de la résistance de haute résistance et de la corrosion sont exigées, comme pour la fabrication des sources pour les environnements corrosifs. La relation entre la quantité de travail à froid (exprimé comme « % de striction ») et les propriétés mécaniques donnantes droit est affichée dans le tableau sur le Schéma 1.

Le Schéma 1. travail À Froid (exprimé comme « % de striction ») contre la résistance à la traction.

Il est important de se rendre compte que le tannage de travail est la seule voie dont des aciers inoxydables austénitiques peuvent être tannés. En Revanche les aciers inoxydables martensitiques (410, 416, 420 et 431) peuvent être tannés par une demande de règlement thermique de tremper-et-humeur de la même manière que le carbone et les aciers faiblement alliés. Les aciers inoxydables De Ferrite (tels que Qualité 430) sont assimilés aux qualités austénitiques du fait ils peuvent seulement être tannés par le travail à froid, mais leurs tarifs de tannage de travail sont faibles, et à un ascenseur substantiel dans la force ne peuvent pas être réalisés.

Généralement les alliages affichant les tarifs les plus grands de tannage de travail auront également la perméabilité magnétique la plus élevée pour une quantité donnée de travail à froid.

Dans le travail à froid tel que l'étirage à froid, des propriétés de traction plus d'Avion de patrouille maritime 2000 peuvent être obtenues avec les Qualités 301, 302 et 304. Cependant, ces propriétés très à haute résistance sont limitées pour amincir des parties et pour affiner des tailles de fil.

Comme augmentations de taille, la quantité de travail à froid nécessaire pour produire les propriétés plus à haute résistance ne peut pas être pratique appliquée. C'est dû au fait que la surface de plus grandes parties fonctionnent rapidement tanne si bien que davantage de travail n'est pas pratique, alors que le centre de la partie est toujours comparativement mou. Pour illustrer cette remarque, Classez la série de 304 6mm, étirée à froid avec 15 pour cent de réduction de zone affichera une puissance éventuelle de l'Avion de patrouille maritime environ 800. Une série de 60mm, tirée avec la même réduction aura de tension à peu près identique dans la pleine partie. Cependant, si des parties sont usinées du centre de chaque barre, les 60mm ronds afficheront les propriétés de traction beaucoup inférieures, attendu que le test 6mm rond de volonté plus ou moins comme dans la pleine partie. Également les 6mm ronds peuvent être rhume fonctionné à des propriétés beaucoup plus à haute résistance, attendu que les 60mm ronds doivent être recuits pour davantage de travail à froid, à cause de la dureté excessive de peau.

400 Séries de travail d'alliages tannent aux tarifs assimilés à l'acier à faible teneur en carbone et sont magnétiques en toutes les conditions aux températures ambiantes. Les tailles de Fil peuvent être rhume fonctionné aux propriétés de traction aussi élevées que l'Avion de patrouille maritime approximativement 1000. Cependant, les tailles de barre sont rarement plus haut fonctionné froid l'Avion de patrouille maritime que 850. Bien Que les qualités de ferrite (par exemple 430, 409 et 3CR12) ne puissent pas être soumises à un traitement thermique, les qualités martensitiques (par exemple 410, 416 et 431) sont habituellement soumises à un traitement thermique par le tannage et le gâchage pour développer les propriétés mécaniques et la résistance de la corrosion maximum. Le Travail à froid est, pour cette raison, plus d'un fonctionnement de calibrage qu'une méthode de produire les propriétés mécaniques avec ces qualités.

La cadence de travail tannant, tandis que relativement cohérente pour une analyse unique, affichera une diminution marquée des tarifs à mesure que la température augmente. Cette différence est apparente à températures aussi basses qu'on profite 80°C. de ceci dans quelques applications d'étirage profond ainsi que dans « réchauffent » l'entête de quelques attaches difficiles.

Une Autre caractéristique technique du formage à froid des aciers inoxydables est qu'une déformation plus sévère est possible à des vitesses de formation plus lentes - c'est très différente des aciers ordinaires qui ont des formabilities pratiquement les mêmes n'importe ce que les tarifs de formation. Ainsi le conseil donné à ceux qui essayent l'entête froide difficile (ou toute autre grande vitesse formant des fonctionnements) est de ralentir ; l'acier inoxydable est plus lent presque toujours dirigé qu'est l'acier au carbone.

Il est généralement considéré comme étant difficiles usiner les aciers inoxydables Austénitiques, et ceci a mené au développement de la Qualité de libre-usinage 303. Là libre-usinent également des versions du de ferrite normal (la Qualité 430) et (Qualité 410) les qualités martensitiques - les Qualités 430F et 416 - ces qualités ont amélioré l'usinabilité à cause des inclusions du Sulfure de Manganèse (formé du Soufre ajouté à l'acier) qui agissent en tant que déferlantes de puce.

Les qualités de libre-usinage ont des résistances de la corrosion sensiblement inférieures que leurs équivalents de usinage non-libres à cause de la présence de ces inclusions non métalliques ; ces qualités sont en particulier à crise encline de corrosion piquetée et ne doivent pas être utilisées dans les environnements agressifs comme pour l'exposition marine. Les qualités de libre-usinage contenant les niveaux hautement sulfureux ont également la ductilité réduite, ainsi ne peuvent pas être courbées autour d'un radius ni d'un rhume serré modifié. À cause des ajouts de soufre il est très difficile souder ces qualités, tellement de nouveau ne seraient pas choisies pour la fabrication soudée.

Récent un certain nombre de constructeurs ont offert des versions « d'Usinabilité Améliorée » des Qualités austénitiques normales 304 et 316. Ces aciers sont produits par les techniques de fonte en acier de propriété industrielle qui fournissent assez d'un effet puce-se brisant pour améliorer de manière significative l'usinabilité, mais elles demeurent toujours selon les caractéristiques de composition en qualité normale et maintiennent toujours la résistance de propriétés mécaniques, de soudabilité, de formability et de corrosion de leurs équivalents de qualité normale. Ces matériaux sont lancés sur le marché sous des noms commerciaux tels que « Ugima ». Pour « Ugima » l'amélioration dans la vitesse de usinage réalisable est environ 20% au-dessus des qualités normales équivalentes ; de plus il est généralement expérimenté que grand la durée de vie améliorée d'outil soit obtenue, qui réduit considérablement le coût d'usinage. Dans de nombreux cas c'est d'un avantage plus grand qu'est l'amélioration dans la vitesse de coupe.

Un « Ugima 303" est disponible comme qualité « superbe-assimilable par machine » ; comme l'autre soudabilité de 303 aciers inoxydables, le formability et la résistance de la corrosion sont compromis afin de réaliser l'usinabilité maximum. Les machinabilities Relatifs des aciers inoxydables variés, exprimés comme la comparaison de la coupe réalisable accélère, sont affichés dans le graphique du schéma 2.

Le Schéma 2. domaines Relatifs d'usinabilité (dans l'orange) des aciers inoxydables

Quelques règles générales s'appliquent au usinage des aciers inoxydables :

•         1. La machine-outil doit être robuste, a l'alimentation électrique suffisante et soit exempte de la vibration.

•         2. Le tranchant doit être maintenu tranchant à tout moment. Les outils Mats entraînent glacer et tanner de travail de la surface. L'Affilage doit être effectué dès que la qualité de la coupure détériorera. L'Affilage devrait être par la machine meulant utilisant les dispositifs adaptés, comme à main levée l'affilage ne donne pas les arêtes cohérentes et durables. Des meules Doivent être placées et non contaminé.

•         3. Des coupures Légères devraient être prises, mais la profondeur de la coupure devrait être assez substantielle pour empêcher l'outil de conduire la surface du travail - une condition qui introduit le tannage de travail.

•         4. Toutes Les habilitations devraient être suffisantes pour éviter l'outil du frottage sur le travail.

•         5. Les Outils devraient être aussi grands comme possible d'aider à dissiper la chaleur.

•         6. Les déferlantes de Puce ou les bigoudis de puce empêchent les puces d'être dirigée dans le travail.

•         7. Les alimentations Constantes sont les plus importantes pour éviter l'outil de l'équitation sur le travail.

•         8. Les refroidisseurs Correcte et les lubrifiants sont essentiels. La conduction thermique faible des alliages inoxydables austénitiques rend un grand pourcentage de la chaleur produite concentré aux tranchants des outils. Des Liquide doivent être utilisés en quantité suffisante et être dirigés afin de noyer l'outil et le travail.

Les soudabilités des qualités variées des aciers inoxydables varient considérablement. Presque tout peut être soudé, et les qualités austénitiques sont une partie de le plus promptement soudé de tous les métaux. En général les aciers inoxydables ont des soudabilités qui dépendent de la famille à laquelle elles appartiennent. La Norme Australienne EN TANT QUE soudure structurelle de 1554,6 panneaux des aciers inoxydables, et donne un certain nombre de conditions présélectionnées pour la soudure. Les consommables de soudure Présélectionnés pour la soudure du même-métal et de la soudure de mélangé-métal sont donnés dans le Tableau 4.5.1 de EN TANT QUE 1554,6. Cette excellente norme active également le cahier des charges des procédures de soudure appropriées à chaque application particulière.

Toutes les qualités austénitiques sont très promptement soudées (excepté la qualité de libre-usinage 303 remarquable ailleurs). Tous Les procédés habituels de soudage électrique peuvent être utilisés. Une gamme complète de consommables de soudure est facilement disponible et l'équipement standard peut être utilisé.

L'utilisation des qualités satisfaites à faible teneur en carbone (304L et 316L) ou des qualités stabilisées (321 ou 347) doit être considérée pour le produit de profilé lourd qui doit être soudé. Ceci surmonte le problème de la « sensibilisation » et de la corrosion granulitique. Car le problème de sensibilisation est temps/température dépendante, tellement légèrement les matériaux, qui sont soudés rapidement, ne sont pas habituellement un problème. Il convient noter que si une fabrication est devenue sensibilisée pendant la soudure l'effet peut être renversé et le matériau être restauré à la pleine résistance de la corrosion par une pleine demande de règlement de solution.

La Qualité de libre-usinage 303 de qualité n'est pas recommendée pour des applications soudées car elle est sujette à fêler chaud ; par Ugima les qualités d'usinabilité améliorées Ugima, 304 et Ugima 316, offrent une combinaison bien meilleure d'usinabilité raisonnable avec l'excellente soudabilité.

Les aciers inoxydables ont également la bonne soudabilité, quoique pas aussi bons Duplex que celle de l'austenitics. De Nouveau tous les procédés habituels peuvent être utilisés, et un domaine des consommables est disponible. Pour la qualité duplex la plus commune 2205 le consommable normal est des 2209 - le teneur plus élevé de nickel assure la 50/50 structure correcte de ferrite/austénite résistance dans de soudure de gisement, de ce fait de mise à jour force, ductilité et corrosion. Un des avantages des aciers inoxydables duplex au-dessus de l'austenitics est leur coefficient comparativement faible d'expansion thermique. Ceci apparie attentivement cela des aciers ordinaires, suivant les indications de la table dans la partie de ce manuel sur des propriétés de température élevée des aciers inoxydables.

Des aciers inoxydables Martensitiques peuvent être soudés (de nouveau avec la qualité de usinage libre hautement sulfureuse 416 étant non recommendée) mais l'attention doit être exercée car ils produiront une zone très dure et fragile à côté de la soudure. Fêler dans cette zone peut se produire à moins que beaucoup de soins soient pris avec le préchauffage et avec le traitement thermique de soudure de poteau. Ces aciers sont souvent soudés avec les tiges austénitiques de remplissage pour augmenter la ductilité du dépôt.

Les qualités de ferrite de nouveau ne possèdent pas de bonnes caractéristiques de soudage. Les trois problèmes majeurs produits sont croissance des grains, sensibilisation et manque excessive de ductilité. Certains de ces problèmes peuvent être réduits à un minimum par traitement thermique de poteau-soudure. Le métal de remplissage peut être de composition assimilée ou alternativement d'une qualité austénitique (par exemple Classe 308L, 309, 316L ou 310) qui est utile en améliorant la dureté de soudure. Il est difficile surmonter le problème de croissance excessif de texture, ainsi la plupart des qualités sont seulement soudés dans des outils minces. Les qualités de ferrite Stabilisées comprennent 409 et 430Ti. Celles-ci possèdent une soudabilité considérablement meilleure comparée aux solutions de rechange non stabilisées telles que 430. Ces qualités peuvent être soudées, mais certainement pas aussi promptement que les qualités austénitiques

3CR12 est (réellement double-phase de ferrite plus de la martensite) une qualité de ferrite de propriété industrielle qui a un teneur très à faible teneur en carbone et a la composition restante et la fraise traitant l'artère équilibrée pour activer la soudure. 3CR12 est bien promptement soudé même dans la plaque de profilé lourd. Quant à d'autres qualités de ferrite il est normal d'utiliser les remplissages austénitiques d'acier inoxydable.

Soudant ensemble de différents métaux, comme de la Qualité 304 à la Qualité 430 ou à un acier inoxydable à un acier doux, peut être effectué, bien que quelques précautions supplémentaires doivent être prises. Il est habituellement recommendé que des baguettes de soudage austénitiques sur-alliées, telles que la Qualité 309, soient utilisées pour réduire à un minimum des effets de dilution sur le composant d'acier inoxydable. La composition du gisement de soudure résultant de la soudure différente de qualité est affichée dans le tableau de Schaeffler ou ses successeurs par De Long et plus récent le WRC. COMME 1554,6 contient une table donnant les consommables présélectionnés pour chaque combinaison de métal différent soude

Toutes Les qualités d'acier inoxydable peuvent être soudées avec la soudure molle de plomb-étain. Des soudures Plombées ne devraient pas être utilisées quand le produit étant soudé est utilisé pour la transformation des produits alimentaires, servir ou le transport. Les articulations Soudées sont comparées relativement faible à la force de l'acier, ainsi cette méthode ne devrait pas être utilisée où la force mécanique dépend de l'articulation soudée. La Force peut être ajoutée si les arêtes verrou-sont d'abord cousues, repèrent soudé ou riveté. En général la soudure est toujours préférable à la soudure.

Procédure Recommendée pour la soudure :

•         1. Les surfaces en acier doivent être propres et exempt de l'oxydation.

•         2. Une surface approximative améliore l'adhérence de la soudure, ainsi rendant rude avec la meule, le fichier ou le papier à l'émeri grossier est recommendé.

•         3. Utilisez un flux à base d'acide phosphorique. Les flux à base d'acide Chlorhydriques exigent la neutralisation après la soudure car toutes les traces de débris seront hautement corrosives à l'acier. Les flux à base d'acide Chlorhydriques ne sont pas recommendés pour la soudure des aciers inoxydables.

•         4. Le Flux devrait être appliqué avec une brosse, seulement à la zone étant soudée.

•         5. Un grand, chaud fer est recommendé. Utilisez la même température que pour l'acier au carbone, mais un plus long temps sera exigé à cause de la conduction thermique faible de l'acier inoxydable.

•         6. N'importe Quel type de soudure peut être utilisé, mais au moins l'étain de 50% est recommendé. La Soudure avec le plomb 60-70% l'étain et 30-40% a une meilleure correspondance de couleur et une force plus grande.

Quand la soudure est irréaliste et une articulation plus intense que la soudure douce est exigée, le brasage peut être utilisé. Cette méthode est particulièrement utile pour joindre le cuivre, le bronze, le nickel et d'autres métaux non ferreux à l'acier inoxydable. La résistance de la corrosion de l'articulation sera en quelque sorte inférieure à celle de l'acier inoxydable, mais en les articulations brasées par conditions atmosphériques et léger corrosives normales sont satisfaisantes. Puisque la plupart des fonctionnements de brasage concernent les températures auxquelles la précipitation de carbure (sensibilisation) peut se produire dans les qualités austénitiques, à faible teneur en carbone ou les qualités stabilisées (304L, 316L ou 321) devraient être utilisées. Des qualités De Ferrite telles que 430 et 3CR12 peuvent être trempées des températures de brasage, mais les qualités martensitiques durcissables (410, 420, 431) ne devraient pas être passionnées au-dessus de 760°C en brasant. L'usinage libre classe 303, 416 et 430F ne devraient pas généralement être utilisés en tant que formes d'une écume d'obscurité sur la surface en fondant et en chauffant, qui compromet l'aspect de l'acier.

Procédure Recommendée pour le brasage :

•         1. Utilisez les alliages de brasage d'argent avec des points de fusion de 590-870°C. Sélectent l'alliage pour la meilleure correspondance de couleur.

•         2. Éliminez les saletés et les oxydes des surfaces en acier et appliquez le flux immédiatement.

•         3. Une flamme légèrement réductrice devrait être jouée en travers de l'articulation pour chauffer uniformément.

•         4. Pour le chauffage par induction élevé d'utilisation de travail de production ou les fours en atmosphère contrôlée (l'argon, hélium ou ammoniums dissociés avec le point de condensation environ de -50°C).

•         5. Après le brasage enlevez tout le flux restant avec la vapeur à haute pression ou l'eau chaude.

•         6. Quand utilisation de brasage de la qualité 430 une soudure par brasage à l'argent avec du nickel de 3%. Cet alliage aide également à réduire à un minimum la corrosion de crevasse une fois utilisé avec les qualités austénitiques.

Recommandations du Tableau 1. pour la soudure des aciers inoxydables

Notes

(a) Inutile quand l'acier est au-dessus de 15°C.

(b) Là Où la corrosion est un facteur, 309S et 310S (0,08% maxima de Carbone) sont utilisés, avec un traitement thermique de soudure de poteau de refroidir rapidement à partir de 1120-1180 °C.

(c) Préchauffez à 200-320°C ; la feuille légère d'outil est fréquemment soudée sans préchauffent.

(d) Peut être soudé avec 308L, 309 ou 310 électrodes sans préchauffent si l'acier est au-dessus de 15°C.

(e) Peut être soudé avec 309, 309L, 309Mo, 309MoL, 316L ou 308L.

(f) Si la température ci-dessous 10°C qu'un 50°C préchauffe est recommendée.